RU2765243C1 - Method for aeration of plant roots - Google Patents

Method for aeration of plant roots Download PDF

Info

Publication number
RU2765243C1
RU2765243C1 RU2020140977A RU2020140977A RU2765243C1 RU 2765243 C1 RU2765243 C1 RU 2765243C1 RU 2020140977 A RU2020140977 A RU 2020140977A RU 2020140977 A RU2020140977 A RU 2020140977A RU 2765243 C1 RU2765243 C1 RU 2765243C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roots
nutrient solution
air
supporting plane
floating platform
Prior art date
Application number
RU2020140977A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Туркин
Алексей Алексеевич Мурашов
Павел Павлович Потапов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТОПОНИКА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТОПОНИКА" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТОПОНИКА"
Priority to RU2020140977A priority Critical patent/RU2765243C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2765243C1 publication Critical patent/RU2765243C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G29/00Root feeders; Injecting fertilisers into the roots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus therefor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to a method for hydroponic cultivation of plants. The method involves locating at least part of the roots in a nutrient solution on a horizontal supporting plane for the roots and periodically moving the roots from the nutrient solution into the air. Due to the inclination of the supporting plane for the roots, part of the roots of each plant is simultaneously moved into the air. The roots are moved from the nutrient solution into the air up to the middle of the supporting plane. The supporting plane for the roots is inclined in the longitudinal and/or transverse direction. The layer of nutrient solution is placed at 2 to 20 mm above the supporting plane for the roots. The inclination of the supporting plane for the roots due to the injection of air into the supporting plane for the roots is combined with the injection of air for aeration of the nutrient solution.
EFFECT: method allows for an increase in the efficiency of hydroponic cultivation of plants.
5 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области сельского хозяйства и, конкретнее, к выращиванию растений в питательной среде без почвы, т.е. гидропонике.The invention relates to the field of agriculture and, more specifically, to growing plants in a nutrient medium without soil, i. hydroponics.

Известны способы аэрации корней растений, включающие расположение, по крайней мере, части корней в питательном растворе и периодическое перемещение корней из питательного раствора в воздух (Patent US № 13/192730, 07/28/2011. Hydroponic System // Patent US №20120023821. 02.02.2012 / Kao Chih-Сheng; Патент РФ № 201610937/13, 15.03.2016. Установка для гидропонного выращивания растений // Патент РФ №167134. 2016. Бюл. № 35. / Черников А.М.). Причем, при поднятии корней растений в верхнее положение происходит извлечение корней из питательного раствора и интенсивный газообмен корней, а при опускании корней в нижнее положение происходит погружение корней в питательный раствор.Methods for aerating plant roots are known, including the location of at least part of the roots in a nutrient solution and the periodic movement of the roots from the nutrient solution into the air (Patent US No. 13/192730, 07/28/2011. Hydroponic System // Patent US No. 20120023821. 02.02.2012 / Kao Chih-Cheng; Patent of the Russian Federation No. 201610937/13, 03.15.2016. Installation for hydroponic cultivation of plants // Patent of the Russian Federation No. 167134. 2016. Bull. No. 35. / Chernikov A.M.). Moreover, when the roots of plants are raised to the upper position, the roots are extracted from the nutrient solution and the roots undergo intensive gas exchange, and when the roots are lowered to the lower position, the roots are immersed in the nutrient solution.

Наиболее близкий аналог, принятый нами за прототип (Патент РФ № 2020105743, 06.02.2020. Способ гидропонного выращивания растений, устройство для осуществления способа и плавающая платформа этого устройства // Патент РФ №2730648. 2020. Бюл. № 24. / Туркин Н.И. и др.), включает расположение, по крайней мере, части корней в питательном растворе на горизонтальной поддерживающей плоскости для корней и периодическое перемещение корней из питательного раствора в воздух. При этом перемещение поддерживающей плоскости для корней осуществляют в вертикальном направлении. The closest analogue, adopted by us as a prototype (RF Patent No. 2020105743, 02/06/2020. Method for hydroponic growing of plants, a device for implementing the method and a floating platform of this device // RF Patent No. 2730648. 2020. Bull. No. 24. / Turkin N. I. et al.) includes placing at least a portion of the roots in the nutrient solution on a horizontal root support plane and periodically moving the roots out of the nutrient solution into the air. In this case, the movement of the supporting plane for the roots is carried out in the vertical direction.

Недостатки известных способов заключаются в затруднении газообмена корней в фазе нахождения в питательном растворе из-за низкого содержания кислорода в питательном растворе, особенно при повышении температуры и/или большой скученности корней. А также в быстром завядании растений в случае аварии в фазе нахождения корней в воздухе. Это приводит к понижению эффективности выращивания растений.The disadvantages of the known methods are the difficulty in the gas exchange of the roots in the phase of being in the nutrient solution due to the low oxygen content in the nutrient solution, especially with an increase in temperature and/or a large crowding of the roots. And also in the rapid wilting of plants in the event of an accident in the phase of the roots being in the air. This leads to a decrease in the efficiency of growing plants.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение технологического совмещения по времени режима поглощения питательного раствора с обогащением корней кислородом.The technical problem to be solved by the invention is to ensure the technological combination in time of the mode of absorption of the nutrient solution with the enrichment of the roots with oxygen.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение эффективности выращивания растений. The technical result to which the invention is directed is to increase the efficiency of growing plants.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание нового способа и устройства для его осуществления, обеспечивающего процесс одновременного поглощения корнями растений питательного раствора и обогащения кислородом корней.The problem to which the invention is directed is the creation of a new method and device for its implementation, providing the process of simultaneous absorption of the nutrient solution by the plant roots and oxygen enrichment of the roots.

Технический результат достигается тем, что в способе аэрации корней растений, включающем расположение, по крайней мере, части корней в питательном растворе на горизонтальной поддерживающей плоскости для корней и периодическое перемещение корней из питательного раствора в воздух, согласно изобретению, перемещение корней в воздух осуществляют за счет наклона поддерживающей плоскости для корней.The technical result is achieved by the fact that in the method of aeration of plant roots, including the location of at least part of the roots in the nutrient solution on a horizontal support plane for the roots and the periodic movement of the roots from the nutrient solution into the air, according to the invention, the movement of the roots into the air is carried out by inclination of the supporting plane for the roots.

Для повышения эффективности способа перемещение корней из питательного раствора в воздух осуществляют до середины поддерживающей плоскости для корней.To improve the efficiency of the method, the movement of the roots from the nutrient solution into the air is carried out to the middle of the supporting plane for the roots.

Для повышения эффективности способа наклон поддерживающей плоскости для корней осуществляют в продольном и/или поперечном направлении.To improve the efficiency of the method, the inclination of the supporting plane for the roots is carried out in the longitudinal and/or transverse direction.

Для повышения эффективности способа слой питательного раствора, располагают на 2-20 мм выше поддерживающей плоскости для корней.To improve the efficiency of the method, a layer of nutrient solution is placed 2-20 mm above the supporting plane for the roots.

Для повышения эффективности способа наклон поддерживающей плоскости для корней за счет нагнетание воздуха в поддерживающую плоскость для корней совмещено с нагнетанием воздуха для аэрации питательного раствора. To improve the efficiency of the method, the inclination of the root support plane due to the injection of air into the root support plane is combined with the injection of air to aerate the nutrient solution.

Благодаря тому признаку, что перемещение корней в воздух осуществляют за счет наклона поддерживающей плоскости для корней, это позволяет улучшить газообмен корней. Кроме того для наклона поддерживающей плоскости для корней требуется меньше энергии, чем для полного подъема поддерживающей плоскости для корней. При этом совокупность существенных признаков способа ведет к достижению неочевидных технических эффектов, заключающихся в том, что часть корней каждого растения постоянно находится в питательном растворе, что позволяет сохранять жизнеспособность растений при авариях в любой фазе аэрации и реже аэрировать корни. Таким образом эти признаки совместно с другими признаками позволяют получить заявленный технический результат - повышение эффективности выращивания растений, следовательно, изобретение удовлетворяет условию изобретательского уровня.Due to the feature that the movement of the roots into the air is carried out by tilting the support plane for the roots, this improves the gas exchange of the roots. In addition, less energy is required to tilt the root support plane than to fully raise the root support plane. At the same time, the set of essential features of the method leads to the achievement of non-obvious technical effects, which consist in the fact that part of the roots of each plant is constantly in the nutrient solution, which makes it possible to maintain the viability of plants in case of accidents in any phase of aeration and less often aerate the roots. Thus, these features, together with other features, make it possible to obtain the claimed technical result - an increase in the efficiency of growing plants, therefore, the invention satisfies the condition of inventive step.

Благодаря тому признаку, что перемещение корней из питательного раствора в воздух осуществляют до середины поддерживающей плоскости для корней, позволяет чередовать фазу аэрации и фазу погружения в питательный раствор для всех корней, расположенных на поддерживающей поверхности для корней. Due to the feature that the movement of the roots from the nutrient solution into the air is carried out to the middle of the root support plane, it is possible to alternate the aeration phase and the phase of immersion in the nutrient solution for all the roots located on the root support surface.

Благодаря тому признаку, что наклон поддерживающей плоскости для корней осуществляют в продольном и/или поперечном направлении, позволяет использовать вегетационные сосуды различной длины. При этом если выращивать в одном вегетационном сосуде (например, в виде удлиненного короба) даже несколько растений, то при наклоне поддерживающей плоскости для корней в поперечном направлении у каждого растения часть корней оказывается в воздухе, а другая часть каждого растений остается в питательном растворе.Due to the feature that the inclination of the root support plane is carried out in the longitudinal and/or transverse direction, it is possible to use vegetative vessels of different lengths. Moreover, if even several plants are grown in one vegetative vessel (for example, in the form of an elongated box), then when the supporting plane for the roots is tilted in the transverse direction, for each plant, part of the roots is in the air, and the other part of each plant remains in the nutrient solution.

Благодаря тому признаку, что питательный раствор, располагают на 2-20 мм выше поддерживающей плоскости для корней, позволяет при авариях аэрировать питательный раствор через соприкосновение с воздухом у поверхности питательного раствора. Кроме того расположение нижней части корневой системы в тонком слое питательного раствора облегчает процесс их перемещения из раствора в воздух.Due to the feature that the nutrient solution is placed 2-20 mm above the supporting plane for the roots, it allows in case of accidents to aerate the nutrient solution through contact with air at the surface of the nutrient solution. In addition, the location of the lower part of the root system in a thin layer of nutrient solution facilitates the process of their movement from solution to air.

Благодаря тому признаку, что наклон поддерживающей плоскости для корней за счет нагнетания воздуха в поддерживающую плоскость для корней совмещено с нагнетанием воздуха для аэрации питательного раствора, экономится энергия для наклона поддерживающей плоскости для корней.By the feature that tilting the root support plane by forcing air into the root support plane is combined with blowing air to aerate the nutrient solution, energy is saved for tilting the root support plane.

Заявляемое изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed invention can be made from known materials using known means, which indicates compliance with the criterion of patentability "industrial applicability".

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Изобретение будет описано ниже более подробно со ссылкой на примерный вариант выполнения, иллюстрированный на чертежах, где: The invention will be described below in more detail with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawings, where:

Фиг. 1 показывает поперечный разрез вегетационного сосуда с плавающей платформой устройства для аэрации корней растений;Fig. 1 shows a cross section of a floating platform growing vessel of a plant root aerator;

Фиг. 2 показана продувка воздухом устройства для аэрации корней растений.Fig. 2 shows air blowing through the plant root aerator.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙIMPLEMENTATION OF INVENTIONS

На фиг. 1 показан поперечный разрез вегетационного сосуда с плавающей платформой устройства для аэрации корней растений, содержащее вегетационный сосуд 1 с крышкой 2, которая имеет отверстие 3 для горшочка 4 с субстратом 5. В горшочке 4 находится растение 6 с корнями 7. При выращивании одного растения 6 длина и ширина вегетационного сосуда 1 могут быть близкими, а при выращивании нескольких растений вегетационный сосуд 1 может быть в виде вытянутого в длину короба. В средней части вегетационного сосуда 1 находится поддерживающая плоскость для корней 8 в виде плавающей платформы с поплавком 9. При этом поддерживающая плоскость для корней может быть выполнена из ПВХ (поливинилхлорида) или другого листового полимерного материала толщиной от 0,1 до 3 мм. Возможно изготовить плавающую платформу из гибкого преимущественно полимерного материала, способного компактно упаковываться, а также вновь принимать рабочую форму при надуве.In FIG. 1 shows a cross section of a growing vessel with a floating platform of a device for aerating roots of plants, containing a growing vessel 1 with a lid 2, which has an opening 3 for a pot 4 with a substrate 5. In a pot 4 there is a plant 6 with roots 7. When growing one plant 6, the length and the width of the growing vessel 1 can be close, and when growing several plants, the growing vessel 1 can be in the form of an elongated box. In the middle part of the growing vessel 1 there is a supporting plane for roots 8 in the form of a floating platform with a float 9. At the same time, the supporting plane for roots can be made of PVC (polyvinyl chloride) or other sheet polymer material with a thickness of 0.1 to 3 mm. It is possible to manufacture a floating platform from a flexible predominantly polymeric material capable of being compactly packed, as well as re-assuming a working shape when inflated.

В данном примере поплавок 9 из двух полос в виде вытянутых параллелепипедов с поперечным сечением 10×10 мм состоит из твердого вспененного инертного материала, например, экструдированного пенополистирола. Однако поплавок 9 можно изготавливать из другого материала, а также из комбинации различных материалов. Плавающая платформа расположена с зазором 2-4 мм от боковых стенок вегетационного сосуда 1. Снизу плавающей платформы 8 находится 2 изолированных отсека 10 и 11. Каждый отсек снабжен полыми трубками 12 и 13 для выхода воздуха. Причем при выращивании в одном вегетационном сосуде 1 нескольких растений 6 изолированные отсеки 10 и 11 располагаются вдоль поддерживающей плоскости для корней 8 (например, плавающей платформы), а при выращивании одного растения изолированные отсеки 10 и 11 могут располагаться как в продольном так и в поперечном направлении. Благодаря этому, при наклоне поддерживающей плоскости для корней 8 и перемещению одной части корней 7 в воздух, другая часть корней 7 каждого растения 6 остается в питательном растворе 14.In this example, the float 9 of two strips in the form of elongated parallelepipeds with a cross section of 10×10 mm consists of a hard foamed inert material, such as extruded polystyrene foam. However, the float 9 can be made from a different material, as well as from a combination of different materials. The floating platform is located with a gap of 2-4 mm from the side walls of the growing vessel 1. At the bottom of the floating platform 8 there are 2 isolated compartments 10 and 11. Each compartment is equipped with hollow tubes 12 and 13 for air outlet. Moreover, when growing several plants 6 in one growing vessel 1, isolated compartments 10 and 11 are located along the supporting plane for roots 8 (for example, a floating platform), and when growing one plant, isolated compartments 10 and 11 can be located both in the longitudinal and transverse directions . Due to this, when the supporting plane for the roots 8 is tilted and one part of the roots 7 is moved into the air, the other part of the roots 7 of each plant 6 remains in the nutrient solution 14.

В нижней части вегетационного сосуда 1 имеется полимерная трубка (не показана на фигуре) для подачи/слива питательного раствора 14. Около дна вегетационного сосуда 1 имеются полимерные трубки 15 и 16 для подачи воздуха от компрессора.At the bottom of the growth vessel 1 there is a polymer tube (not shown in the figure) for feeding/draining the nutrient solution 14. Near the bottom of the growth vessel 1 there are polymer tubes 15 and 16 for supplying air from the compressor.

При этом донная часть и/или боковые стенки плавающей платформы 8 имеют отверстия для поступления/слива питательного раствора 14, но не проницаемые для корней 7. Для этого отверстия могут быть покрыты инертным материалом (не показано на фиг. 1), например, нетканным иглопробивным геотекстилем. В частных случаях торцевые стенки плавающей платформы 8 могут иметь крупные отверстия, проницаемые для корней. At the same time, the bottom part and/or side walls of the floating platform 8 have holes for the inlet/drain of the nutrient solution 14, but impervious to the roots 7. For this, the holes can be covered with an inert material (not shown in Fig. 1), for example, non-woven needle-punched geotextile. In particular cases, the end walls of the floating platform 8 may have large holes permeable to the roots.

Устройство работает следующим образом. В отверстие 3 крышки 2 вегетационного сосуда 1 закрепляется растение 6 с корнями 7 с помощью горшочка 4 с субстратом 5 или другим известным способом, а плавающую платформу 8 располагают внутри вегетационного сосуда 1 ниже крышки 2. Питательный раствор 14 заливают через полимерную трубку для подачи/слива (не показана на фигуре) питательного раствора 14 так, чтобы, по крайней мере, нижняя часть корней 7 находилась в питательном растворе 14. Если на ранних стадиях выращивания корни 7 еще не сформировались (например, при выращивании растений 6 из семян), то питательный раствор 14 заливают так, чтобы смачивалась нижняя часть субстрата 5, а после появления корней 7 уровень питательного раствора 14 понижают.The device works as follows. A plant 6 with roots 7 is fixed in the hole 3 of the cover 2 of the vegetation vessel 1 using a pot 4 with a substrate 5 or in another known way, and the floating platform 8 is placed inside the vegetation vessel 1 below the cover 2. The nutrient solution 14 is poured through a polymer tube for supply/drain (not shown in the figure) of the nutrient solution 14 so that at least the lower part of the roots 7 is in the nutrient solution 14. the solution 14 is poured so that the lower part of the substrate 5 is wetted, and after the appearance of the roots 7 the level of the nutrient solution 14 is lowered.

В частном случае наклон поддерживающей плоскости 8 для корней производят за счет чередования подачи воздуха в отсеки 10 и 11. Это позволяет также дополнительно перемешивать и аэрировать питательный раствор 14. В частных случаях возможно осуществлять наклон поддерживающей плоскости 8 для корней и другими известными способами.In a particular case, the inclination of the supporting plane 8 for the roots is carried out by alternating the supply of air to the compartments 10 and 11. This also allows additional mixing and aeration of the nutrient solution 14. In particular cases, it is possible to tilt the supporting plane 8 for the roots by other known methods.

При подаче воздуха (фиг. 2a) через полимерную трубку 16 воздух попадает в отсек 11. Из отсека 11 воздух свободно выходит через трубку 12, но медленнее (из-за маленького внутреннего диаметра трубки 12), чем заходит через трубку 16. В результате этого происходит наклон плавающей платформы 8 вправо. При этом корни 7, расположенные над отсеком 11 оказываются в воздухе и происходит интенсивный газообмен корней 7 с воздухом. При отключении компрессора воздух из отсека 11 самопроизвольно выходил через постоянно открытую трубку 12. При этом плавающая платформа 8 возвращалась в горизонтальное положение на 15-30 мин. Затем (фиг. 2b) воздух подается через полимерную трубку 15 и попадает в отсек 10 в результате этого происходит наклон плавающей платформы 8 влево. При этом корни 7, расположенные над отсеком 10 оказываются в воздухе. При отключении компрессора воздух из отсека 10 самопроизвольно выходил через постоянно открытую трубку 13. Направление движения воздуха показано стрелками. При этом плавающая платформа 8 возвращалась в горизонтальное положение. После этого цикл повторялся. When air is supplied (Fig. 2a), air enters compartment 11 through polymer tube 16. From compartment 11, air freely exits through tube 12, but more slowly (due to the small inner diameter of tube 12) than it enters through tube 16. As a result of this there is a tilt of the floating platform 8 to the right. In this case, the roots 7 located above the compartment 11 are in the air and there is an intensive gas exchange of the roots 7 with the air. When the compressor was turned off, the air from the compartment 11 spontaneously escaped through the permanently open tube 12. In this case, the floating platform 8 returned to a horizontal position for 15-30 minutes. Then (Fig. 2b) air is supplied through the polymer tube 15 and enters the compartment 10 as a result of which the floating platform 8 tilts to the left. In this case, the roots 7 located above the compartment 10 are in the air. When the compressor was turned off, air from compartment 10 spontaneously escaped through a permanently open tube 13. The direction of air movement is shown by arrows. When this floating platform 8 returned to a horizontal position. After that, the cycle was repeated.

По мере роста растения питательный раствор 14 поглощался корнями 7 и плавающая платформа 8 самопроизвольно опускалась ниже. При этом нижняя часть корней 8 опускалась вслед за плавающей платформой 7 и поэтому нижняя часть корней 7 оставалась в питательном растворе 14. Соответственно при добавлении питательного раствора 14 в вегетационный сосуд 1, плавающая платформа 8 поднималась вверх вместе с нижней частью корней 7. Питательный раствор 14 добавляли в вегетационный сосуд 1 по мере его расходования помощью полимерной трубки для подачи/слива (не показана на фиг. 2) питательного раствора 14. При этом количество питательного раствора 14 в вегетационном сосуде 1 должно быть достаточным для поглощения корнями 7 до следующего добавления питательного раствора 14. Через 2-3 недели в питательный раствор 14 добавляли израсходованные питательные вещества или заменяли на новый. После сбора урожая вегетационный сосуд 1 и плавающую платформа 8 промывали и использовали повторно. As the plant grew, the nutrient solution 14 was absorbed by the roots 7 and the floating platform 8 spontaneously lowered. At the same time, the lower part of the roots 8 descended following the floating platform 7, and therefore the lower part of the roots 7 remained in the nutrient solution 14. Accordingly, when the nutrient solution 14 was added to the growing vessel 1, the floating platform 8 rose up along with the lower part of the roots 7. Nutrient solution 14 was added to the growing vessel 1 as it was consumed using a polymer tube for supply/draining (not shown in Fig. 2) of the nutrient solution 14. In this case, the amount of nutrient solution 14 in the vegetation vessel 1 should be sufficient for absorption by the roots 7 until the next addition of the nutrient solution 14. After 2-3 weeks, spent nutrients were added to the nutrient solution 14 or replaced with a new one. After harvesting, the growing vessel 1 and the floating platform 8 were washed and reused.

Пример конкретного выполненияExample of a specific implementation

Для выращивания салата латука листового в качестве вегетационного сосуда 1 использовали короб из поливинилхлорида (ПВХ) с прямоугольным сечением 80×60 мм и длиной 200 мм (фиг. 1). Плавающая платформа 8 выполнена из ПВХ длиной на 10 мм и шириной на 5 мм меньше внутреннего пространства короба 1. Снизу плавающей платформы 8 находились 2 изолированных друг от друга отсека 10 и 11 в виде перевернутых прямоугольных полимерных контейнеров высотой 10 мм и шириной равной ширине плавающей платформы 8. Поплавковая часть 9 плавающей платформы 8 выполнена из экструдированного пенополистирола в виде 2-х полос размером 10×10×190 мм. Поплавковая часть 9 укреплялась внутри плавающей платформы 8 выше дна плавающей платформы так, чтобы в рабочем положении дно плавающей платформы 8 было погружено в питательный раствор 14 на 4-5 мм. Каждый изолированный отсек 10 и 11 с наружной стороны снабжался полыми трубками 12 и 13 с внутренним диаметром 1,5 мм для свободного выхода воздуха из отсеков. В нижней части вегетационного сосуда 1 устанавливалась полимерная трубка для подачи/слива питательного раствора 14. Около дна вегетационного сосуда 1 под отсеками 12 и 13 располагались полимерные трубки 15 и 16 для подачи воздуха.For growing lettuce leaf as a vegetative vessel 1, a box made of polyvinyl chloride (PVC) with a rectangular section of 80×60 mm and a length of 200 mm was used (Fig. 1). The floating platform 8 is made of PVC 10 mm long and 5 mm wide less than the internal space of the box 1. At the bottom of the floating platform 8 there were 2 compartments 10 and 11 isolated from each other in the form of inverted rectangular polymer containers 10 mm high and a width equal to the width of the floating platform 8. The float part 9 of the floating platform 8 is made of extruded polystyrene foam in the form of 2 strips 10×10×190 mm in size. The float part 9 was fixed inside the floating platform 8 above the bottom of the floating platform so that in the working position the bottom of the floating platform 8 was immersed in the nutrient solution 14 by 4-5 mm. Each insulated compartment 10 and 11 was equipped on the outside with hollow tubes 12 and 13 with an inner diameter of 1.5 mm for free air outlet from the compartments. In the lower part of the vegetation vessel 1, a polymer tube was installed for feeding/draining the nutrient solution 14. Near the bottom of the vegetation vessel 1, under compartments 12 and 13, there were polymer tubes 15 and 16 for air supply.

Семена салата помещали в горшочки 4 с небольшим количеством кокосового субстрата 5. После появления корней горшочки 4 с растениями 5 вставляли в отверстие 3 в крышке 2 вегетационного сосуда 1. При этом нижняя часть корней 7 располагалась на дне плавающей платформы 8. По мере роста растений питательный раствор поглощался корнями 7 и плавающая платформа 8 опускалась ниже. При этом нижняя часть корней 7 следовала за плавающей платформой 8. При добавлении питательного раствора 14 плавающая платформа 8 поднималась вверх вместе с нижней частью корней 7 за счет грузоподъемности поплавка 9. Lettuce seeds were placed in pots 4 with a small amount of coconut substrate 5. After the roots appeared, pots 4 with plants 5 were inserted into the hole 3 in the lid 2 of the growing vessel 1. In this case, the lower part of the roots 7 was located at the bottom of the floating platform 8. As the plants grew, the nutrient the solution was absorbed by the roots 7 and the floating platform 8 went down. In this case, the lower part of the roots 7 followed the floating platform 8. When the nutrient solution 14 was added, the floating platform 8 rose up along with the lower part of the roots 7 due to the carrying capacity of the float 9.

Наклон плавающей платформы 8 осуществляли в поперечном направлении. Для этого поток воздуха через трубку 16 от компрессора направляли сначала в отсек 11. Воздух заполнял отсек 11 и приподнимал левый край плавающей платформы 8. Заполнение отсека 11 воздухом происходило несмотря на то, что трубка 12 была постоянно открыта, поскольку из-за малого диаметра трубки 12 через нее выходило меньше воздуха, чем поступало от компрессора. После прекращения работы компрессора воздух выходил из отсека 11 и платформа 8 возвращалась в исходное горизонтальное положение. Через 20 мин компрессор начинал подавать воздух в отсек 10 через трубку 15 и происходил подъем правого края плавающей платформы 8. После прекращения работы компрессора воздух выходил из отсека 10 через трубку 13 и плавающая платформа 8 возвращалась в горизонтальное положение. Далее цикл повторялся.The tilt of the floating platform 8 was carried out in the transverse direction. To do this, the air flow through the tube 16 from the compressor was first directed to the compartment 11. The air filled the compartment 11 and lifted the left edge of the floating platform 8. The filling of the compartment 11 with air occurred despite the fact that the tube 12 was constantly open, because due to the small diameter of the tube 12 less air came out through it than came from the compressor. After the compressor stopped working, the air left the compartment 11 and the platform 8 returned to its original horizontal position. After 20 minutes, the compressor began to supply air to compartment 10 through tube 15, and the right edge of floating platform 8 rose. After the compressor stopped, air left compartment 10 through tube 13, and floating platform 8 returned to a horizontal position. Then the cycle was repeated.

Первый полив через трубку осуществляли через 7-10 дней после посадки, а последний полив - за 3-4 дня до сбора урожая. После сбора урожая вегетационный сосуд 1 и плавающую платформу 8 промывали и использовали повторно. The first watering through the tube was carried out 7-10 days after planting, and the last watering - 3-4 days before harvesting. After harvesting, the growing vessel 1 and the floating platform 8 were washed and reused.

Использование при гидропонном выращивании растений в условиях глубоководной культуры заявляемого способа позволяет повысить эффективность выращивания растений, что выражается в следующем:The use of the proposed method in hydroponic growing of plants under conditions of deep-water culture makes it possible to increase the efficiency of growing plants, which is expressed in the following:

1. При подъеме части корней в воздух другая часть корней каждого растения находится в питательном растворе. Это обеспечивает технологическое совмещение по времени режима поглощения питательного раствора с обогащением корней кислородом. При этом часть корней, находящаяся в питательном растворе, лучше смачивается питательным раствором.1. When lifting part of the roots into the air, another part of the roots of each plant is in the nutrient solution. This provides a technological combination in time of the mode of absorption of the nutrient solution with the enrichment of the roots with oxygen. At the same time, the part of the roots that is in the nutrient solution is better wetted by the nutrient solution.

2. Жизнеспособность растений при авариях (отключение электричества или поломка компрессора) сохраняется при любых фазах аэрации корней.2. The viability of plants in case of accidents (power outage or compressor breakdown) is maintained at any phase of root aeration.

3. Аэрация проводится реже.3. Aeration is carried out less often.

4. Меньше энергии тратится для поднятия поддерживающей плоскости для корней.4. Less energy is used to raise the root support plane.

Claims (5)

1. Способ аэрации корней растений, включающий расположение, по крайней мере, части корней в питательном растворе на горизонтальной поддерживающей плоскости для корней и периодическое перемещение корней из питательного раствора в воздух, отличающийся тем, что за счет наклона поддерживающей плоскости для корней одновременно в воздух перемещают часть корней каждого растения. 1. A method for aerating plant roots, which includes arranging at least a part of the roots in a nutrient solution on a horizontal root support plane and periodically moving the roots from the nutrient solution into the air, characterized in that, due to the inclination of the root support plane, they simultaneously move into the air part of the roots of each plant. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение корней из питательного раствора в воздух осуществляют до середины поддерживающей плоскости.2. The method according to claim 1, characterized in that the movement of the roots from the nutrient solution into the air is carried out to the middle of the supporting plane. 3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что наклон поддерживающей плоскости для корней осуществляют в продольном и/или поперечном направлении. 3. The method according to paragraphs. 1, 2, characterized in that the slope of the supporting plane for the roots is carried out in the longitudinal and/or transverse direction. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что слой питательного раствора располагают на 2-20 мм выше поддерживающей плоскости для корней.4. The method according to paragraphs. 1-3, characterized in that the nutrient solution layer is placed 2-20 mm above the supporting plane for the roots. 5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что наклон поддерживающей плоскости для корней за счет нагнетания воздуха в поддерживающую плоскость для корней совмещен с нагнетанием воздуха для аэрации питательного раствора.5. The method according to paragraphs. 1-4, characterized in that the inclination of the supporting plane for the roots due to the injection of air into the supporting plane for the roots is combined with the injection of air to aerate the nutrient solution.
RU2020140977A 2020-12-11 2020-12-11 Method for aeration of plant roots RU2765243C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140977A RU2765243C1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Method for aeration of plant roots

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140977A RU2765243C1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Method for aeration of plant roots

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2765243C1 true RU2765243C1 (en) 2022-01-27

Family

ID=80445455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140977A RU2765243C1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Method for aeration of plant roots

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2765243C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1604266A1 (en) * 1988-10-04 1990-11-07 Производственное Энергетическое Объединение "Харьковэнерго" Device for hydroponic growing of plants
CN102100172A (en) * 2009-12-16 2011-06-22 高志诚 Hydroponics device
RU2529314C2 (en) * 2009-02-13 2014-09-27 Калтивейшн Системз Б.В. Method of growing plants and floating supporting device
RU181028U1 (en) * 2018-01-30 2018-07-05 Общество с ограниченной ответственностью "Агрофизика" (ООО "Агрофизика") DEVICE FOR HYDROPONIC FREE SUBSTANCE GROWING PLANTS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1604266A1 (en) * 1988-10-04 1990-11-07 Производственное Энергетическое Объединение "Харьковэнерго" Device for hydroponic growing of plants
RU2529314C2 (en) * 2009-02-13 2014-09-27 Калтивейшн Системз Б.В. Method of growing plants and floating supporting device
CN102100172A (en) * 2009-12-16 2011-06-22 高志诚 Hydroponics device
RU181028U1 (en) * 2018-01-30 2018-07-05 Общество с ограниченной ответственностью "Агрофизика" (ООО "Агрофизика") DEVICE FOR HYDROPONIC FREE SUBSTANCE GROWING PLANTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9357714B2 (en) Method for cultivating plants as well as a floating carrier
US4312152A (en) Buoyant support structure and system and method using structure for water culture of plants
US20160270303A1 (en) Floating plant propagation tray
US6247269B1 (en) System for plant growing
US4622775A (en) Hydroponic plant collars
RU2730648C1 (en) Method of hydroponic growing of plants, device for method implementation and floating platform of this device
US6389751B1 (en) Plant cultivating apparatus using subirrigation
JP2011177130A (en) Hydroponic system and hydroponic method
JP2013150591A (en) Method for cultivating plant, and medium, cultivation vessel and cultivation apparatus used for the same
KR20140060551A (en) Plant cultivation method, and cultivation container and cultivation device used therefor
JP2007151543A (en) Hydroponic apparatus and hydroponic method
RU2765243C1 (en) Method for aeration of plant roots
JP2007110933A (en) Intermittent cultivation method and raising-seedling bed panel for intermittent cultivation
US20220354076A1 (en) Hydroponic cultivation system & lighting system
KR101911203B1 (en) management container for cultivaton of plant
GB2538583A (en) Floating plant propagation tray
JP2014100097A (en) Method for hydroponics, a polymer foam medium, and a hydroponic device
JPH10117616A (en) Method and device for hydroponics of moth orchid
JP7171104B1 (en) Cultivation pot used for plant cultivation system
US20220151173A1 (en) Plant nursery and storage system for use in the growth of field-ready plants
KR101224707B1 (en) A floating hydroponic culture methods and system thereof
CN208370567U (en) A kind of micropropagation of plants device
WO2023058257A1 (en) Strawberry seedling growing system and growing method
JPH06178625A (en) Aquatic horticultural facility for terrestrial plant
JPH1146606A (en) Water culture apparatus