RU2817273C1 - System of longitudinally and transversely inclined beds for plant growing - Google Patents
System of longitudinally and transversely inclined beds for plant growing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817273C1 RU2817273C1 RU2023120189A RU2023120189A RU2817273C1 RU 2817273 C1 RU2817273 C1 RU 2817273C1 RU 2023120189 A RU2023120189 A RU 2023120189A RU 2023120189 A RU2023120189 A RU 2023120189A RU 2817273 C1 RU2817273 C1 RU 2817273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- beds
- longitudinally
- height
- bed
- transversely
- Prior art date
Links
- 238000012272 crop production Methods 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 15
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 3
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 3
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к области растениеводства и может быть использовано при выращивании плодоовощных культур и других растений. The invention relates to the field of plant growing and can be used in growing fruits and vegetables and other plants.
Уровень техникиState of the art
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение по патенту РФ на изобретение №2785666, Бондарев Олег Всеволодович (RU), A01G 9/28, опубл. 12.12.2022 г., в котором представлена система наклонных грядок для растениеводства, содержащая грядки, имеющие одинаковый угол наклона на юг; между грядками находятся проходы, грядки выполнены увеличивающимися с юга на север по высоте; система грядок имеет конфигурацию, в состав которой входит одна поперечно-наклонная грядка, ориентированная по длине с востока на запад, и прилегающие к ней, одинаковые по геометрическим параметрам продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север; высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны; продольно-наклонные грядки прилегают к поперечно-наклонной грядке под прямым углом, а стенки грядок укреплены бортами.The closest to the claimed technical solution is the technical solution under the RF patent for invention No. 2785666, Bondarev Oleg Vsevolodovich (RU), A01G 9/28, publ. 12/12/2022, which presents a system of sloping beds for crop production, containing beds that have the same angle of inclination to the south; There are passages between the beds, the beds are made increasing in height from south to north; the bed system has a configuration that includes one transversely inclined bed, oriented along its length from east to west, and adjacent longitudinally inclined beds of two or more identical geometric parameters, oriented along its length from south to north; the height of the wall of the transversely inclined bed and the height of the walls of longitudinally inclined beds at the junction are equal; longitudinally inclined beds are adjacent to a transversely inclined bed at a right angle, and the walls of the beds are reinforced with sides.
Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: система наклонных грядок для растениеводства, имеющая конфигурацию, в состав которой входят продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север, и прилегающую к ним под прямым углом с южной стороны поперечно-наклонную грядку, ориентированную по длине с востока на запад; между продольно-наклонными грядками находятся проходы; высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны; стенки грядок укреплены бортами.The general features that coincide with the essential features of the claimed invention are: a system of inclined beds for crop production, having a configuration that includes two or more longitudinally inclined beds, oriented along the length from south to north, and adjacent to them at right angles on the south side there is a transversely inclined bed, oriented along its length from east to west; there are passages between the longitudinally inclined beds; the height of the wall of the transversely inclined bed and the height of the walls of longitudinally inclined beds at the junction are equal; The walls of the beds are reinforced with sides.
Техническая проблема, которая не могла быть решена при использовании наиболее близкого аналога изобретения, заключается в значительном увеличении высоты системы наклонных грядок, прежде всего ее северной части, что связано с большими денежными и трудовыми затратами, а также с ростом неудобств, вплоть до невозможности обслуживания северной части системы, при стремлении увеличить уровень их инсоляции (за счет увеличения угла наклона к югу грядок системы) для повышения урожая, ограничением возможности увеличения посевной площади при существующей конфигурации системы, отсутствием сквозного, центрального прохода с востока на запад в системе (например, в теплице), что бывает необходимо для пользователей (огородников и садоводов). Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является снижение высоты системы грядок, в северной ее части, приводящее к снижению объема земляных работ при формировании грядок и повышению удобства их обслуживания, снижению объема материалов и затрат на изготовление бортов грядок, при сохранении значений угла наклона грунтовой поверхности к солнцу, при которых обеспечивается достаточный уровень солнечной инсоляции грядок, увеличение полезной площади, занимаемой грядками для растениеводства, расширение эксплуатационных возможностей системы наклонных грядок, улучшение доступа к грядкам в центральной части системы грядок, что достигается выполнением системы продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства, имеющих одинаковый угол наклона на юг и конфигурацию, в состав которой входят увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север, и прилегающие к ним под прямым углом с двух сторон южной и северной поперечно-наклонные грядки, ориентированные по длине с востока на запад; между продольно-наклонными грядками находятся проходы; высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны; стенки грядок укреплены бортами; продольно-наклонные грядки разделены поперек их длины сквозным, центральным проходом с образованием рядов в количестве двух и более, состоящих из двух последовательно расположенных продольно-наклонных грядок; южная стенка каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с северной стороны системы, имеет высоту, меньшую, чем высота северной стенки каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с южной стороны системы, рассчитываемую в соответствии с математической формулой в зависимости от величины угла наклона солнечных лучей, при котором исключается затенение верхней поверхности продольно-наклонной грядки, прилегающей к северной поперечно-наклонной грядке, продольно-наклонной грядкой, находящейся с ней в одном ряду, южнее через центральный проход и прилегающей к южной поперечно-наклонной грядке.The technical problem, which could not be solved using the closest analogue of the invention, is a significant increase in the height of the system of inclined beds, especially its northern part, which is associated with large monetary and labor costs, as well as with increased inconvenience, up to the impossibility of servicing the northern parts of the system, while trying to increase the level of their insolation (by increasing the angle of inclination to the south of the beds of the system) to increase the yield, limiting the possibility of increasing the sown area with the existing configuration of the system, the absence of a through, central passage from east to west in the system (for example, in a greenhouse ), which is sometimes necessary for users (gardeners and gardeners). The technical result provided by the invention is a reduction in the height of the bed system in its northern part, leading to a reduction in the volume of excavation work when forming beds and increasing the ease of their maintenance, reducing the volume of materials and costs for manufacturing the sides of the beds, while maintaining the values of the angle of inclination of the soil surface to sun, which ensures a sufficient level of solar insolation of the beds, an increase in the usable area occupied by the beds for crop production, expanding the operational capabilities of the inclined beds system, improving access to the beds in the central part of the beds system, which is achieved by implementing a system of longitudinally and transversely inclined beds for crop production , having the same angle of inclination to the south and a configuration that includes two or more longitudinally inclined beds increasing from south to north in height, oriented along the length from south to north, and adjacent to them at right angles on both sides of the south and northern transversely inclined beds, oriented along their length from east to west; there are passages between the longitudinally inclined beds; the height of the wall of the transversely inclined bed and the height of the walls of longitudinally inclined beds at the junction are equal; the walls of the beds are reinforced with sides; longitudinally inclined beds are divided across their length by a through, central passage with the formation of rows of two or more, consisting of two successively located longitudinally inclined beds; the southern wall of each of the longitudinally inclined beds adjacent to the transversely inclined bed located on the northern side of the system has a height less than the height of the northern wall of each of the longitudinally inclined beds adjacent to the transversely inclined bed located on the southern side of the system , calculated in accordance with a mathematical formula depending on the angle of inclination of the sun's rays, at which shading of the upper surface of the longitudinally inclined bed adjacent to the northern transversely inclined bed, by the longitudinally inclined bed located in the same row with it, to the south through the central passage and adjacent to the southern cross-sloping bed.
При таком выполнении системы появляется возможность при сохранении значений угла наклона грунтовой поверхности к солнцу, при которых обеспечивается достаточный уровень солнечной инсоляции грядок, снизить высоту северной части системы, т.к. поверхность продольно-наклонных грядок и прилегающей к ним расположенной с северной стороны системы поперечно-наклонной грядки, расположена параллельно ниже поверхности продольно-наклонных грядок и прилегающей к ним расположенной с южной стороны системы поперечно-наклонной грядки наиболее близкого аналога изобретения, что в свою очередь приведет к снижению объема земляных работ при формировании грядок и повышение удобства их обслуживания, снижение объема материалов и затрат на изготовление бортов грядок. Увеличение полезной площади, занимаемой грядками для растениеводства обеспечивается выполнением системы грядок с двумя поперечно-наклонными грядками, прилегающими к продольно-наклонным грядкам одновременно с южной и с северной сторон системы грядок. Расширение эксплуатационных возможностей системы наклонных грядок за счет улучшения доступа к грядкам в центральной части системы грядок становится возможным при создании сквозного, центрального прохода, разделяющего продольно-наклонные грядки поперек с образованием рядов, состоящих из двух последовательно расположенных продольно-наклонных грядок.With this implementation of the system, it becomes possible, while maintaining the values of the angle of inclination of the soil surface to the sun, at which a sufficient level of solar insolation of the beds is ensured, to reduce the height of the northern part of the system, because the surface of the longitudinally inclined beds and the adjacent transversely inclined bed system located on the north side is located parallel below the surface of the longitudinally inclined beds and the adjacent transversely inclined bed system located on the south side of the closest analogue of the invention, which in turn will lead to to reduce the volume of excavation work when forming beds and increase the convenience of their maintenance, reducing the volume of materials and costs for manufacturing the sides of the beds. An increase in the usable area occupied by beds for crop production is ensured by the implementation of a bed system with two transversely inclined beds adjacent to longitudinally inclined beds simultaneously on the southern and northern sides of the bed system. Expanding the operational capabilities of the inclined bed system by improving access to the beds in the central part of the bed system becomes possible by creating a through, central passage dividing the longitudinally inclined beds across with the formation of rows consisting of two successively located longitudinally inclined beds.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид фрагмента системы продольно- и поперечно-наклонных грядок сверху, на фиг. 2 представлен вид этой системы грядок сбоку в разрезе.The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a top view of a fragment of a system of longitudinally and transversely inclined beds; Fig. Figure 2 shows a side sectional view of this bed system.
Позициями на фигурах обозначены:Positions in the figures are designated:
1 - поперечно-наклонная грядка, расположенная с южной стороны системы,1 - transversely inclined bed located on the south side of the system,
2 - продольно-наклонные грядки южной части системы (продольно-наклонные грядки, прилегающие к поперечно-наклонной грядке, расположенной с южной стороны системы),2 - longitudinally inclined beds of the southern part of the system (longitudinally inclined beds adjacent to the transversely inclined bed located on the southern side of the system),
3 - продольно-наклонные грядки северной части системы (продольно-наклонные грядки, прилегающие к поперечно-наклонной грядке, расположенной с северной стороны системы),3 - longitudinally inclined beds of the northern part of the system (longitudinally inclined beds adjacent to the transversely inclined bed located on the northern side of the system),
4 - поперечно-наклонная грядка, расположенная с северной стороны системы,4 - transversely inclined bed located on the northern side of the system,
5 - северная стенка поперечно-наклонной грядки северной части системы (северная стенка системы),5 - northern wall of the transversely inclined bed of the northern part of the system (northern wall of the system),
6 - сквозной, центральный проход системы,6 - through, central passage of the system,
7 - система наклонных грядок наиболее близкого аналога изобретения,7 - system of inclined beds of the closest analogue of the invention,
8 - северные стенки продольно-наклонных грядок наиболее близкого аналога изобретения,8 - northern walls of longitudinally inclined beds of the closest analogue of the invention,
9 - лучи солнца,9 - rays of the sun,
10 - теплица,10 - greenhouse,
11 - предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок,11 - proposed system of longitudinally and transversely inclined beds,
12 - проходы между продольно-наклонными грядками, включая проходы между продольно-наклонными грядками и восточной, а также западной стороной системы (торцевыми стенами теплицы) при их наличии. 12 - passages between longitudinally inclined beds, including passages between longitudinally inclined beds and the eastern and western sides of the system (end walls of the greenhouse), if any.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
На фиг. 1 и фиг. 2 представлена предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок в сравнении с системой 7 наиболее близкого аналога изобретения. Эти системы грядок показаны для варианта размещения их в теплице, ориентированной по длине с востока на запад, так, чтобы, прежде всего ее южная сторона, была открыта солнцу. Предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок 11 имеет южную и северную части, разделенные сквозным, центральным проходом 6. Южная часть этой системы имеет конфигурацию, которая содержит увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки 2, ориентированные по длине с юга на север, и одну, объединяющую их, поперечно-наклонную грядку 1, расположенную по всей длине системы с их южной стороны и ориентированную по длине с востока на запад. При этом, продольно-наклонные грядки 2 вплотную под прямым углом прилегают к поперечно-наклонной грядке 1. Продольно-наклонные грядки 2 имеют одинаковые геометрические параметры, а, именно, длину, высоту южной стенки, высоту северной стенки. Высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны. Поперечно-наклонная грядка 1 южной части предлагаемой системы расположена с южной стороны по отношению к продольно-наклонным грядкам 2, при этом, поперечно-наклонная грядка является наиболее низкой из всех грядок, высота ее южной стенки h1 имеет наименьшее значение. Сквозной, центральный проход 6 системы расположен вдоль северных стенок продольно-наклонных грядок 2.In fig. 1 and fig. Figure 2 shows the proposed system of longitudinally and transversely inclined beds in comparison with
Северная часть системы имеет конфигурацию, которая содержит увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки 3, ориентированные по длине с юга на север, и одну, объединяющую их, поперечно-наклонную грядку 4, ориентированную по длине с востока на запад и расположенную с северной стороны системы по всей ее длине. При этом, продольно-наклонные грядки 3 также вплотную под прямым углом прилегают к поперечно-наклонной грядке 4. Продольно-наклонные 3 грядки имеют одинаковые геометрические параметры, а, именно, длину, высоту южной стенки, высоту северной стенки. Высота стенки поперечно-наклонной грядки 4 и высота стенок продольно-наклонных грядок 3 в месте прилегания равны.The northern part of the system has a configuration that contains longitudinally
Все грядки имеют одинаковый угол наклона на юг, выбираемый в зависимости от географической широты местности. При достижении (и превышении) верхнего предела значения этого угла в 40 градусов, обслуживание наклонных грядок может быть затруднено. Между продольно-наклонными грядками 2, как и между продольно-наклонными грядками 3 находятся проходы 12, которые, как и проход 6 являются горизонтальными, что удобно для эксплуатации.All beds have the same angle of inclination to the south, selected depending on the geographic latitude of the area. When reaching (and exceeding) the upper limit of this angle of 40 degrees, maintenance of sloped beds can be difficult. Between the longitudinally
Поперечно-наклонная грядка 4 северной части предлагаемой системы расположена с северной стороны по отношению к продольно-наклонным грядкам 3. При этом, продольно-наклонные грядки 3 имеют южные стенки с высотой h3, имеющей наиболее низкое значение по сравнению с высотой южной стенки h4 поперечно-наклонной грядки 4. Сквозной, центральный проход 6 системы, с шириной Шп (см. фиг. 1 и фиг. 2), расположен вдоль южных стенок продольно-наклонных грядок 3. Сквозной проход у системы 7 наиболее близкого аналога изобретения с такой же шириной Шп, является не центральным и расположен вдоль северных стенок 8 (показано штриховой линией) ее продольно-наклонных грядок.The transversely inclined bed 4 of the northern part of the proposed system is located on the north side in relation to the longitudinally
Северная стенка поперечно-наклонной грядки 1, южной части предлагаемой системы, имеет высоту H1, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 1):The northern wall of transversely
H1=h1+tgα × B1, гдеH1=h1+tgα × B1, where
H1 - высота северной стенки поперечно-наклонной грядки 1,H1 - height of the northern wall of transversely
h1 - выбранная высота южной стенки поперечно-наклонной грядки 1,h1 - selected height of the southern wall of transversely
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,α is the selected angle of inclination of the beds to the sun,
В1 - выбранная ширина поперечно-наклонной грядки 1.B1 - selected width of transversely
Северные стенки продольно-наклонных грядок 2 имеют высоту Н2, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 2):The northern walls of longitudinally
Н2=h2+tgα × А2, гдеH2=h2+tgα × A2, where
Н2 - высота северных стенок продольно-наклонных грядок 2,H2 - height of the northern walls of longitudinally
h2 - высота южных стенок продольно-наклонных грядок 2 равная высоте H1 северной стенки поперечно-наклонной грядки 1,h2 - the height of the southern walls of longitudinally
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,α is the selected angle of inclination of the beds to the sun,
А2 - выбранная длина продольно-наклонных грядок 2.A2 - selected length of longitudinally
Высота южных стенок продольно-наклонных грядок 3 южной части предлагаемой системы h3 определяется в зависимости от угла наклона солнечных лучей β в конкретной местности так, чтобы продольно-наклонные грядки 2 не затеняли расположенные севернее продольно-наклонные грядки 3, например, их верхние поверхности в момент времени, по которому определяется конфигурация (геометрия) предлагаемой системы, например, на момент начала подготовки грядок к посадочным (посевным) работам (см. фиг. 2). В более поздние месяцы, включая летние, отсутствие затенения и увеличение площади инсоляции будет тем более достижимо, так как солнце будет располагаться выше и угол наклона лучей станет больше. Таким образом, угол наклона β для определения конфигурации системы грядок может выбираться в зависимости от географической широты местности. Например, угол β может быть выбран равным 50°, что соответствует углу наклона лучей в апреле в средней полосе РФ (на момент начала подготовки грядок к посадочным (посевным) работам после зимнего перерыва). Но для этого примера выбран (показан) случай использования тепличных грядок круглогодичной теплицы в зимние месяцы и, связанное с этим, уменьшение угла наклона лучей солнца β с 50° до, например, 25° (фиг. 2). То есть область затенения грядок 3 грядками 2 находится ниже линии солнечного луча, проходящего через самую высокую, северную точку (линию) продольно-наклонных грядок 2, расположенную на высоте Н2. При затенении плоскости, соответствующей южной стенке грядок 3, продольно-наклонной грядкой 2 (когда упомянутая линия солнечного луча на момент времени, по которому определяется геометрия системы, пересекает вертикальную плоскость, являющейся продолжением южной стенки грядок 3), чтобы грядки 2 не затеняли верхнюю поверхность расположенных севернее грядок 3, высота h3 южных стенок продольно-наклонных грядок 3 (фиг. 2) должна рассчитываться в соответствии с математической формулой (формула 3):The height of the southern walls of the longitudinally
h3=Н2 - tgβ × Шп, гдеh3=Н2 - tgβ × Шп, where
h3 - высота южных стенок продольно-наклонных грядок 3, равная высоте северных стенок центрального прохода,h3 - the height of the southern walls of the longitudinally inclined
Н2 - высота северных стенок продольно-наклонных грядок 2, равная высоте южных стенок центрального прохода,H2 - the height of the northern walls of longitudinally
β - угол наклона солнечных лучей 9, в момент времени, по которому определяется геометрия системы.β is the angle of inclination of the sun's rays 9, at the moment of time by which the geometry of the system is determined.
Шп - выбранная ширина сквозного, центрального прохода 6 системы. Высота стенок h3 при полном отсутствии затенения грядок 3 более южными грядками 2 может выбираться произвольным способом при возможном еще более значительном уменьшении их высоты и расходов на формирование грядок системы. В этом случае линия солнечного луча, проходящего через самую высокую, северную точку (линию) продольно-наклонных грядок 2, в момент времени, по которому определяется геометрия системы, падает на дно центрального прохода 6 системы и продольно-наклонные грядки 3 полностью открыты солнцу. В более поздние месяцы, включая летние, отсутствие затенения будет обеспечено, так как солнце будет располагаться выше и угол наклона лучей станет больше.Шп - selected width of the through, central passage 6 of the system. The height of the walls h3, in the complete absence of shading of the
Северные стенки продольно-наклонных грядок 3 имеют высоту НЗ, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 4):The northern walls of the longitudinally inclined
H3=h3+tgα × A3, гдеH3=h3+tgα × A3, where
Н3 - высота северных стенок продольно-наклонных грядок 3,H3 - height of the northern walls of longitudinally
h3 - высота южных стенок продольно-наклонных грядок 3,h3 - the height of the southern walls of longitudinally
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,α is the selected angle of inclination of the beds to the sun,
A3 - выбранная длина продольно-наклонных грядок 3.A3 - selected length of longitudinally
Северная стенка 5 поперечно-наклонной грядки 4 (самой высокой) имеет высоту Н4, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 5):The
Н4=h4+tgα × В4, гдеH4=h4+tgα × B4, where
Н4 - высота северной стенки 5 поперечно-наклонной грядки 4,H4 - height of the
h4 - высота южной стенки поперечно-наклонной грядки 4, равная высоте Н3 северных стенок продольно-наклонных грядок 3,h4 - the height of the southern wall of the transversely inclined beds 4, equal to the height H3 of the northern walls of the longitudinally inclined
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,α is the selected angle of inclination of the beds to the sun,
В4 - выбранная ширина поперечно-наклонной грядки 4. Сквозной проход у системы наиболее близкого аналога изобретения находится с северной или южной стороны системы. На фиг. 1 и фиг. 2 штриховой линией показан вариант расположения такого прохода с северной стороны системы 7 прототипа (вдоль северных стенок 8 ее продольно-наклонных грядок). Сквозной проход 6 предлагаемой системы с шириной Шп (см. фиг. 1 и фиг. 2), расположен по центру этой системы между ее южной и северной частями, что позволяет обеспечить увеличение полезной (посевной) площади, занимаемой, грядками предлагаемой системы 11 по сравнению с системой прототипа 7. Это увеличение показано заштрихованными участками на фиг. 1 и его площадь рассчитывается в соответствии с математической формулой (формула 6):B4 is the selected width of the transversely inclined bed 4. The through passage of the system of the closest analogue of the invention is located on the north or south side of the system. In fig. 1 and fig. 2 with a dashed line shows a variant of the location of such a passage on the northern side of the prototype system 7 (along the
S=В4*С* N, гдеS=B4*C*N, where
S - площадь увеличения полезной (посевной) площади системы,S is the area of increase in the useful (sown) area of the system,
В4 - выбранная ширина поперечно-наклонной грядки 4,B4 - selected width of transversely inclined bed 4,
С - выбранная ширина проходов 12,C - selected
N - число проходов 12 между продольно-наклонными грядками, включая проходы между продольно-наклонными грядками и восточной, а также западной стороной системы (торцевыми стенами теплицы) при их наличии. Предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства может быть использована, как при выращивании растений на открытом грунте, так и в теплицах разных видов, включая теплицу для приусадебного и дачного хозяйства.N - number of
Сумма ширины В1 поперечно-наклонной грядки, расположенной с южной стороны системы, и длины А2 любой из продольно-наклонных грядок к ней прилегающих, равна сумме ширины В4 поперечно-наклонной грядки, расположенной с северной стороны системы, и длины A3 любой из продольно-наклонных грядок к ней прилегающих.The sum of the width B1 of the transversely inclined bed located on the southern side of the system and the length A2 of any of the longitudinally inclined beds adjacent to it is equal to the sum of the width B4 of the transversely inclined bed located on the northern side of the system and the length A3 of any of the longitudinally inclined beds beds adjacent to it.
В результате преобразования вышеуказанных формул (1-5) высоту Н4 северной стенки поперечно-наклонной грядки 4 можно также рассчитать по формуле (формула 7):As a result of transforming the above formulas (1-5), the height H4 of the northern wall of the transversely inclined bed 4 can also be calculated using the formula (formula 7):
Н4=h1+tgα × (B1+А2+A3+В4) - tgβ × Шп,Н4=h1+tgα × (B1+А2+A3+В4) - tgβ × Шп,
из чего объективно можно вытекает, что ее высота по сравнению с высотой северных стенок системы грядок в прототипе снижена на величину tgβ × Шп. Стенки грядок укреплены бортами.from which it can objectively follow that its height, compared to the height of the northern walls of the bed system in the prototype, is reduced by the amount tgβ × Шп. The walls of the beds are reinforced with sides.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства может быть сформирована следующим образом.A system of longitudinally and transversely inclined beds for crop production can be formed as follows.
При отсутствии на местности соответствующего требованиям южного склона и во избежание формирования дорогостоящего искусственного насыпного склона (особенно для вегетария), требующего большого объема земляных работ, используют предлагаемую систему наклонных грядок на горизонтальной площадке с увеличивающейся с юга на север высотой грядок, чтобы имитировать требуемый южный склон, обеспечивая получение в равной степени солнечного света для всех грядок.If there is no southern slope on the ground that meets the requirements, and in order to avoid the formation of an expensive artificial fill slope (especially for a vegetable garden), which requires a large amount of excavation work, use the proposed system of inclined beds on a horizontal platform with the height of the beds increasing from south to north to imitate the required southern slope , ensuring all beds receive equal amounts of sunlight.
При формировании предлагаемой системы наклонных грядок значение высоты северной стенки самой высокой грядки предлагаемой системы имеет большое значение, т.к. от этого параметра зависят объем материалов и затраты на изготовление ограды (бортов) грядок, объем земляных работ при их формировании и степень удобства при обслуживании грядок. Угол наклона грядок на юг выбирают в зависимости от географической широты местности, чем выше географическая широта, тем больше рекомендуется делать уклон, чем севернее местность, тем важнее уклон почвы, при выборе угла наклона также необходимо учитывать зависимость количества поглощаемой солнечной энергии от положения солнца в течение суток в разные месяцы года, но в то же время, при увеличении угла наклона выше 40° могут возникнуть затруднения при обслуживании системы наклонных грядок, появляются проблемы при определенных видах полива. Учитывая все факторы, наиболее оптимальные значения угла наклона грядок находятся в пределах от 5° до 20°, что утверждается различными специалистами в области растениеводства, исследовавшими вопрос выбора оптимального угла наклона грядок и доказавшие это утверждение своими экспериментами (см. https://vsaduidoma.com/2017/08/17/naklonnaya-teplaya-gryadka-svoimi-rukami-shema-i-konstmkciya/; https://gubernia.media/number_36/20rphp и др.). Порядок формирования системы продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства одинаковый, как при выращивании растений на открытом грунте,, так и при выращивании растений в теплицах разных видов.When forming the proposed system of inclined beds, the height of the northern wall of the highest bed of the proposed system is of great importance, because The volume of materials and costs for manufacturing the fence (sides) of the beds, the volume of excavation work during their formation and the degree of convenience in servicing the beds depend on this parameter. The angle of inclination of the beds to the south is chosen depending on the geographic latitude of the area; the higher the latitude, the greater the slope is recommended; the further north the area, the more important the slope of the soil; when choosing the angle of inclination, it is also necessary to take into account the dependence of the amount of absorbed solar energy on the position of the sun during days in different months of the year, but at the same time, when the angle of inclination increases above 40°, difficulties may arise when servicing the system of inclined beds, and problems arise with certain types of irrigation. Taking into account all the factors, the most optimal values for the angle of inclination of the beds are in the range from 5° to 20°, which is stated by various specialists in the field of crop production who have studied the issue of choosing the optimal angle of inclination of the beds and have proven this statement with their experiments (see https://vsaduidoma. com/2017/08/17/naklonnaya-teplaya-gryadka-svoimi-rukami-shema-i-konstmkciya/; https://gubernia.media/number_36/20rphp, etc.). The procedure for forming a system of longitudinally and transversely inclined beds for plant growing is the same, both when growing plants in open ground and when growing plants in greenhouses of different types.
В качестве примера в описании изобретения на фиг. 1, фиг. 2 представлен порядок формирования на горизонтальной поверхности, системы продольно- и поперечно-наклонных грядок в теплице 10, шириной 5 м, ориентированной по длине с востока на запад, так, чтобы, прежде всего ее южная, сторона, была открыта солнцу. В данном случае угол наклона грядок а выбран равным 15°, а высота h1 южной стенки поперечно-наклонной грядки 1 южной части системы равной 0,3 м, при этом, ширина В1 этой грядки, как и ширина В4 поперечно-наклонной грядки 4 северной части системы, выбрана равной 0,5 м, чтобы обеспечивался удобный доступ к любой их точке из проходов 12. В данном примере длина А2 продольно-наклонных грядок 2 и A3 продольно-наклонных грядок 3 выбрана одинаковой, равной 1,6 м, а их ширина равной 1 м, что удобно для работы на этой грядке с растениями из разных межгрядочных проходов 12. Выбранная ширина С проходов 12 составляет 0,5 м, а Шп - ширина сквозного, центрального прохода системы выбрана равной 0,8 м. При этом угол наклона солнечных лучей β для определения конфигурации системы грядок выбран равным 25°.As an example, in the description of the invention in FIG. 1, fig. 2 shows the order of formation on a horizontal surface of a system of longitudinally and transversely inclined beds in a
По углу наклона а, южной высоте h1 поперечно-наклонной грядки 1 и значению ширины этой грядки В1 определяют высоту H1 северной стороны поперечно-наклонной грядки 1 в соответствии с математической формулой H1=h1+tgα × В1, которая при выбранных исходных значениях h1=0,3 м, α=15°, В1=0,5 м составит 0,43 м.Based on the angle of inclination a, the southern height h1 of the transversely
Так же по углу наклона а, высоте южных стенок h2 продольно-наклонных грядок 2, равной высоте H1, и значению длины А2 продольно-наклонных грядок 2 определяют высоту Н2 северных стенок продольно-наклонных грядок 2 южной части системы по формуле Н2=h2+tgα × А2, которая для полученного выше значения h2=Н1=0,43 м и выбранных исходных значениях α=15° и А2=1,6 м составит 0,86 м.Also, based on the angle of inclination a, the height of the southern walls h2 of the longitudinally inclined
Высота h3 южных стенок продольно-наклонных грядок 3 (фиг. 2), определяемая по формуле h3=Н2 - tgβ × Шп, для этого примера (Н2=0,86 м, β=25°, Шп=0,8 м) равна 0,5 м, а высота Н3, рассчитываемая по формуле Н3=h3+tgα × A3, при h3=0,5 м, α=15° и A3=1,6 м составит 0,93 м. Значение высоты Н4 северной стенки самой высокой грядки предлагаемой системы (северной стенки 5 поперечно-наклонной грядки 4), определяемой по формуле Н4=h4 + tgα × В4, при h4=Н3=0,93 м, α=15° и В4=0,5 м равно 1,07 м.The height h3 of the southern walls of longitudinally inclined beds 3 (Fig. 2), determined by the formula h3=H2 - tgβ × Шп, for this example (H2=0.86 m, β=25°, Шп=0.8 m) is equal 0.5 m, and the height H3, calculated by the formula H3=h3+tgα × A3, with h3=0.5 m, α=15° and A3=1.6 m will be 0.93 m. The value of the height H4 of the northern wall the highest bed of the proposed system (
Для сравнения, высота северной стенки 8 самой высокой грядки системы 7 наиболее близкого аналога изобретения (прототипа) при таких же значениях высоты южной стороны системы (h1=0,3 м), угла наклона грядок (α=15°) и тех же величинах ширины (5 м) системы (теплицы) и ширины сквозного прохода (Шп=0,8 м) составит 1,48 м (фиг. 2). Таким образом, использование предлагаемой системы грядок позволяет существенно снизить максимальную высоту грядок системы и высоту их ограды по сравнению с наиболее близким аналогом изобретения (прототипом) при сохранении угла наклона грядок и уровня инсоляции. В данном примере снижение максимальной высоты грядок с 1,48 до 1,07 м составит 28%. Это имеет большое значение, т.к. от этого параметра зависят объем материалов и затраты на изготовление ограды грядок, объем земляных работ при их формировании и степень удобства при обслуживании грядок. Кроме того, если высота грядок в 1,07 м в предлагаемой системе может быть приемлема для современных «высоких» грядок и их обслуживания, то при высоте грядок прототипа в 1,48 м плодотворная работа с ними может быть затруднительна, а для людей с определенным ростом просто невозможна.For comparison, the height of the
В то же время использование предлагаемой системы грядок при сохранении их максимальной высоты в 1,48 м (Н4=1,48 м) позволило бы, в этом примере, получить преимущество в уровне инсоляции грядок за счет . увеличения угла наклона грунтовой поверхности к солнцу а, например с 15° до 20° (при h3=0,72 м, β=25°, Н2=1,09 м, h1=0,33 м). Величина увеличения полезной (посевной) площади грядок предлагаемой системы по сравнению с системой наиболее близкого аналога изобретения (прототипа), показанная заштрихованными участками на фиг. 1, зависит от N - числа проходов 12. Например, при N=15 это увеличение, определяемое по формуле S=B4×ON, при В4=0,5 м и С=0,5 м составит 3,75 м2, что в 2,3 раза превышает площадь одной продольно-наклонной грядки (1,6 м2) для данного примера системы продольно- и поперечно-наклонных грядок, т.е. в этом случае использование предлагаемой системы позволяет получить дополнительную полезную (посевную) площадь в размере двух и одной трети продольно-наклонных грядок.At the same time, the use of the proposed system of beds while maintaining their maximum height of 1.48 m (H4 = 1.48 m) would, in this example, allow one to gain an advantage in the level of insolation of the beds due to . increasing the angle of inclination of the ground surface to the sun a, for example from 15° to 20° (with h3=0.72 m, β=25°, H2=1.09 m, h1=0.33 m). The amount of increase in the useful (sown) area of the beds of the proposed system compared to the system of the closest analogue of the invention (prototype), shown in the shaded areas in Fig. 1, depends on N - the number of passes 12. For example, with N=15 this increase, determined by the formula S=B4×ON, with B4=0.5 m and C=0.5 m will be 3.75 m 2 , which 2.3 times the area of one longitudinally inclined bed (1.6 m2 ) for this example of a system of longitudinally and transversely inclined beds, i.e. in this case, the use of the proposed system makes it possible to obtain additional useful (sowing) area in the amount of two and one third of longitudinally inclined beds.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства позволяет подобрать желаемый размер максимальной высоты северных грядок системы, изменяя предварительно выбранные исходные значения параметров грядок (особенно угла наклона), используемых в математических формулах, применяемых для расчета.The system of longitudinally and transversely inclined beds for crop production allows you to select the desired size of the maximum height of the northern beds of the system by changing the pre-selected initial values of the bed parameters (especially the angle of inclination) used in the mathematical formulas used for the calculation.
Порядок расчета параметров системы продольно- и поперечно-наклонных грядок одинаковый как для формирования системы наклонных грядок в открытом грунте, так и при выращивании растений в теплицах разных видов. Предлагаемая система грядок, может содержать разное количество продольно-наклонных грядок, при этом имеется возможность расчета параметров, как отдельных грядок, так и всей системы в целом. Длина поперечно-наклонных грядок 1 и 4 определяется шириной и количеством продольно-наклонных грядок 2 и 3, оба параметра являются выборными величинами, определяются в зависимости от потребностей и возможностей пользователя, использующего предлагаемую систему наклонных грядок.The procedure for calculating the parameters of a system of longitudinally and transversely inclined beds is the same both for forming a system of inclined beds in open ground and when growing plants in greenhouses of different types. The proposed system of beds may contain a different number of longitudinally inclined beds, while it is possible to calculate the parameters of both individual beds and the entire system as a whole. The length of transversely
Форма и размеры бортов соответствует форме и размеру стенок грядок. В качестве материалов для изготовления бортов грядок применяют различные жесткие материалы, например, металл, пластик и др.The shape and size of the sides correspond to the shape and size of the walls of the beds. Various hard materials are used as materials for making the sides of beds, for example, metal, plastic, etc.
Считается, что при больших углах наклона грядок могут появиться проблемы при определенных видах полива, которые уменьшаются при нормальной рыхлости почвы. Следует отметить, что при большом угле наклона грядок предпочтение может отдаваться капельному поливу с капельницами, воткнутыми в почву в районе стебля растений.It is believed that at large angles of inclination of the beds, problems may arise with certain types of irrigation, which decrease with normal soil looseness. It should be noted that with a large angle of inclination of the beds, preference may be given to drip irrigation with droppers stuck into the soil in the area of the plant stem.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для выращивания растений, которая может использоваться в теплицах, парниках и на открытом грунте, позволяет повысить уровень инсоляции и получить теплые грядки, что особенно важно для средней полосы России, где недостает тепла, причем, в первую очередь, тепла земли. Именно недостаток прогрева почвы в этой местности после длительного зимнего промерзания может являться основным негативным фактором для развития растений и получения больших урожаев. На снижение значения этого фактора и возможное его устранение направлено использование указанной системы. Пока светит солнце, даже в течение короткого периода, грунт наклонных грядок будет нагрет лучше, чем у обычных грядок с горизонтальной верхней поверхностью. Условия для растениеводства, а, следовательно, и урожаи, будут лучше даже в пасмурное время (сезон), так как значительная часть солнечных лучей (энергии) и в этом случае проникает через облака. При этом использование системы продольно- и поперечно-наклонных грядок позволяет получить значительное превышение в уровне инсоляции за счет увеличения угла наклона грунтовой поверхности к солнцу при приемлемой высоте грядок, удобной для их обслуживания, а также увеличении посевной площади (по сравнению с наиболее близким аналогом). Согласно информации из источника: книга «Треугольные чудо-грядки» / П.Ф. Траннуа - «ACT-ПРЕСС», 2007По мнению П.Ф. Траннуа, увеличение температуры почвы на каждые 10°С вдвое увеличивает скорость химических реакций. Таким образом, если имеется рост температуры на 10°С до благоприятного для растений интервала температур почвы (18-25°С) за счет замены обычных грядок на наклонные, то корни растений будут работать (всасывать питание) в два раза лучше, что обеспечит увеличение роста растений в той же мере. Причем разница в развитии тем сильнее, чем больше срок от момента посадки растений, что обуславливает значительное увеличение урожая. Использование системы продольно- и поперечно-наклонных грядок в южных областях также имеет большое значение, так как позволяет создать благоприятные условия для растений на раннем этапе жизни, то есть ранней весной, что существенно улучшает их развитие и урожай. Несмотря на то, что в южных районах летом тепла может быть достаточно, урожай сильно зависит от прогрева почвы в момент их посадки и начале вегетации. Кроме того, при использовании в условиях закрытого грунта, предлагаемая система, имеющая только один сквозной, продольный (центральный) проход, позволяет, независимо от ширины теплиц, ориентированных по длине с востока на запад, создавать в них отдельные зоны для растений, требующих различных климатических условий, путем установки поперечных перегородок с только одной дверью в таком сквозном проходе.A system of longitudinally and transversely inclined beds for growing plants, which can be used in greenhouses, hotbeds and open ground, allows you to increase the level of insolation and obtain warm beds, which is especially important for central Russia, where there is a lack of heat, and, first of all, , the heat of the earth. It is the lack of warming up of the soil in this area after prolonged winter freezing that can be the main negative factor for the development of plants and large yields. The use of this system is aimed at reducing the significance of this factor and its possible elimination. As long as the sun is shining, even for a short period, the soil of sloping beds will be heated better than that of conventional beds with a horizontal top surface. Conditions for crop production, and, consequently, yields, will be better even in cloudy times (season), since a significant part of the sun's rays (energy) in this case penetrates through the clouds. At the same time, the use of a system of longitudinally and transversely inclined beds makes it possible to obtain a significant increase in the level of insolation due to an increase in the angle of inclination of the soil surface to the sun at an acceptable height of the beds, convenient for their maintenance, as well as an increase in the sown area (compared to the closest analogue) . According to information from the source: the book “Triangular miracle beds” / P.F. Trannoy - “ACT-PRESS”, 2007According to P.F. Trannois, every 10°C increase in soil temperature doubles the rate of chemical reactions. Thus, if there is an increase in temperature by 10°C to a soil temperature range favorable for plants (18-25°C) by replacing conventional beds with sloping ones, then the plant roots will work (suck up food) twice as well, which will ensure an increase plant growth to the same extent. Moreover, the greater the difference in development, the longer the period from the moment of planting, which leads to a significant increase in yield. The use of a system of longitudinally and transversely inclined beds in the southern regions is also of great importance, as it allows creating favorable conditions for plants at an early stage of life, that is, in early spring, which significantly improves their development and yield. Despite the fact that in the southern regions there may be enough heat in the summer, the harvest is highly dependent on the warming of the soil at the time of planting and the beginning of the growing season. In addition, when used in closed ground conditions, the proposed system, which has only one end-to-end, longitudinal (central) passage, allows, regardless of the width of the greenhouses, oriented lengthwise from east to west, to create separate zones for plants requiring different climatic conditions. conditions, by installing transverse partitions with only one door in such a through passage.
Claims (6)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2817273C1 true RU2817273C1 (en) | 2024-04-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1193471A (en) * | 1958-03-20 | 1959-11-03 | prefabricated elements for diapers, teens, curbs and the like | |
US5117583A (en) * | 1990-07-25 | 1992-06-02 | Reum Mark T | Landscape terracing material |
RU2439874C2 (en) * | 2010-03-16 | 2012-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | System of melioration of irrigated area |
RU2446672C1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-04-10 | Закрытое акционерное общество "КОКС 1" | Bioenergy complex |
RU2785666C1 (en) * | 2022-03-14 | 2022-12-12 | Олег Всеволодович Бондарев | The system of inclined beds for plant growing |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1193471A (en) * | 1958-03-20 | 1959-11-03 | prefabricated elements for diapers, teens, curbs and the like | |
US5117583A (en) * | 1990-07-25 | 1992-06-02 | Reum Mark T | Landscape terracing material |
RU2439874C2 (en) * | 2010-03-16 | 2012-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | System of melioration of irrigated area |
RU2446672C1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-04-10 | Закрытое акционерное общество "КОКС 1" | Bioenergy complex |
RU2785666C1 (en) * | 2022-03-14 | 2022-12-12 | Олег Всеволодович Бондарев | The system of inclined beds for plant growing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Brown et al. | Effect of drought on growth and water use of sugar beet | |
CN106105766B (en) | Cultural method of the "Hami" melon in clay area | |
Mahalakshmi et al. | Response of rabi pigeonpea to different levels of drip irrigation | |
CN104094754A (en) | '121-mode' planting method of konjak ridge compartments | |
CN104686280B (en) | A kind of grape planting process for interplanting the cereal crops such as wheat | |
CN104126470A (en) | Vatica guangxiensis nutritious cup seedling culture method | |
CN113711725A (en) | Method for year-round water accumulation and soil moisture preservation in semiarid windy sand area | |
RU2817273C1 (en) | System of longitudinally and transversely inclined beds for plant growing | |
RU2815494C1 (en) | System of toothed-inclined beds for growing plants | |
CN105900654A (en) | Purple Chinese yam planting method suitable for Hunan area | |
Zakir et al. | Effect of thermal screen position on greenhouse microclimate and impact on crop growth and yield | |
RU2820205C1 (en) | Energy-efficient system of beds for plant growing, which allows to optimize use of solar energy | |
CN108934664A (en) | One seed pod leaf dual-purpose mulberry cultural method | |
RU2785666C1 (en) | The system of inclined beds for plant growing | |
RU2780742C1 (en) | System of inclined beds for growing plants | |
RU2790874C1 (en) | Growing ground system | |
JP2001275477A (en) | Window shade for vegetation of building by utilizing liana | |
BALAN | Apple trees plantation structure | |
CN217608594U (en) | Photovoltaic konjak greenhouse | |
KR102218756B1 (en) | Landscaping tree production method using container | |
CN109452117B (en) | Method for planting and harvesting underground rhizome crops by adopting water pillow mulching film | |
CN110720370A (en) | One-year two-season potato-cowpea intercropping mode in central plain area | |
CN117643242A (en) | Potato loofah intercropping planting device and method | |
Hande | Integrated Indoor Farming | |
Galwab et al. | Effect of water harvesting techniques on grain yield and above ground biomass of cowpea |