SU869702A1

SU869702A1 - Plant cultivating device

Info

Publication number: SU869702A1
Application number: SU792804378A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Ермаков; Юрий Ильич Желтов
Original assignee: За витель
Priority date: 1979-08-02
Filing date: 1979-08-02
Publication date: 1981-10-07

Description

Изобретение относитс к устройствам дл культивировани растений и может быть использовано в камерам, искусственного климата при изучении потенциальной продуктивности растений в зависимости от режимов и соста ва минерального питани в агроэкосистемах . Известны устройства дл минерального питани растений, в которых пре дусмотрена принудительна подача в. пленочную корнеобитаемую среду под небольшим давлением питательного раствора, который затем движетс по капилл рам этой среды l J. Недостаток этих устройств заключаетс в том, что в них можно обеспечить удовлетворительное снабжение корней питательным раствором только при относительно небольшой высоте корнеобитаемой среды, что ограничивает исследование корней растений п естественном распределении их по всему почвенному профилю. Наличие продольных каналов в корнеобитаемой среде ограничивает рост корней,преп тству естественному их расположе нию. Снабжение кодней водой и питательными минеральншии веществами при капилл рном подъеме питательног роста в пластине ограничивает область его применени . В этих устройствах можно выращивать только проростки, так как капилл рное подпитывание не может обеспечить равномерное снабжение всей корневой системы взрослых растений водой и минеральными веществами при Прот женности ее в 11 ,5 метра. При капилл рной подпитке пленочных пористых корнеобитаемых сред наблюдаетс довольно быстрое засоление корней на некотором рассто нии от зеркала питательного раствора 2. Цель изобретени - изучение потенциальной продуктивности растений при различных услови х водно-минерального и органического питани отдельных русов корневой системы, исследование суточной динамики роста корней и состава ризосферной микрофлоры. Это достигаетс тем, что в устройстве дл культивировани растений , включающем секции с корнеобита-. емым субстратом, резервуары, насосы и трубопроводы дл подачи и сбора питательного раствора, держатели растений , термостатированные секции пленочного пористого субстрата разелены между собой гидроизол ционныи проклсщками и установлены вертикально , причем верхн часть каждой екции снабжена носителем питательного раствора, а нижн - гидаюфильным фитилем и сборником питательного аствора.The invention relates to devices for cultivating plants and can be used in artificial climate chambers when studying the potential productivity of plants depending on the regimes and composition of mineral nutrition in agroecosystems. Devices for mineral nutrition of plants are known in which compulsory feeding is provided. film root medium under low pressure of the nutrient solution, which then moves through the capillaries of this medium l J. The disadvantage of these devices is that they can ensure a satisfactory supply of roots with nutrient solution only at a relatively small height of the root medium, which limits the study of plant roots n their natural distribution throughout the soil profile. The presence of longitudinal channels in the rooting medium limits the growth of the roots, hindering their natural location. The supply of water to the code and mineral nutrients during the capillary rise of nutrient growth in the plate limits its scope. Only sprouts can be grown in these devices, since capillary feeding cannot provide a uniform supply of the entire root system of adult plants with water and mineral substances with a Density of 11.5 meters. With capillary feeding of film porous root-inhabiting media, rather rapid salinization of the roots is observed at a certain distance from the nutrient solution mirror 2. The purpose of the invention is to study the potential productivity of plants under different conditions of water-mineral and organic nutrition of individual rus root systems, to study the daily dynamics of root growth and composition of rhizosphere microflora. This is achieved by the fact that in a device for cultivating plants, including sections with root beats -. substrate, tanks, pumps and piping for feeding and collecting nutrient solution, plant holders, thermostated sections of film porous substrate are separated by waterproofing and installed vertically, with the upper part of each section provided with a carrier of nutrient solution, and the bottom is equipped with a hydrophilic wick and collection box. nutritional solution.

На чертеже дана схема устройства.The drawing is a diagram of the device.

Устройство содержит секции с пленочной корнеобитаемой средой 1 в вие пористого пленочного субстрата, не пронизываемого корн ми (например листовой поровинил).The device contains sections with a film of rooting medium 1 in the direction of a porous film substrate not penetrated by roots (for example, sheet porovinyl).

На нижней части пленочной корнеобитаемой среды 1 имеетс гидрофильный фитиль 2, обеспечивающий сбор профильтрованного самотеком сверху вниз питательного раствора.At the bottom of the film-based rooting medium 1, there is a hydrophilic wick 2 that collects the nutrient solution filtered by gravity from top to bottom.

Между секци ми корнеобитаемой среды имеютс изолирующие прокладки 3, выполненные из гидрофобного материала , например полиэтиленовой пленки , что предотвращает смешивание циркулирующего в секционированных элементах корнеобитаемой среды питательного раствора. Таким образом обеспечена возможность исследовани процессов поглощени воды и минеральных веществ отдельными зонами корневых систем растений.Between sections of the rooting medium there are insulating spacers 3 made of a hydrophobic material, for example a polyethylene film, which prevents mixing of the nutrient solution circulating in the sectioned elements of the rooting medium. Thus, it is possible to study the processes of absorption of water and mineral substances by individual zones of plant root systems.

На внутренней стороне пленочной корнеобитаемой среды установлены термостатирующие элементы (на чертеже не показаны), позвол ющие поддерживать заданную температуру в различных участках корневой системы.Thermostating elements (not shown in the drawing) are installed on the inner side of the root-film environment, which allows maintaining the set temperature in different parts of the root system.

Корнеобитаема среда и наход щиес на ее нарул ной части корни закрыты съемной светонепрозрачной стенкой 4, изготовленной из листовой пластмассы или нержавегацей стали и обеспечивакхцей доступ ко всей корневой системе. Съемна стенка расположена на некотором рассто нии от корнеобитаемой среды и ее сн тие и закрепление в устройстве не вызывает травмировани корней.The root-habitat and the roots located on its outer part are closed by a removable light-transparent wall 4, made of plastic sheet or stainless steel, and provided access to the entire root system. The removable wall is located at some distance from the root environment and its removal and fixation in the device does not cause injury to the roots.

Проростки растений закрепл ютс на верхней секции корнеобитаемой среды при помощи съемного держател 5. Сверху устройство закрыто разъемной крышкой б, на которой находитс светоотражак ций экран 7 из белбй полиэтиленовой пленки, предотвращающий перегрев верхней части устройства и корневой шейки растений. Закрепление корневой шейки держателем 5 совместно с присасыванием корней к пористой пленочной корнеобитаемой среде обеспечивает надежное закрепление растений 9 в вертикальном положении.Plant sprouts are fixed on the upper section of the root medium using a removable holder 5. The device is closed from above by a detachable cover b, on which there is a light reflecting screen 7 of belby polyethylene film, which prevents overheating of the upper part of the device and the root neck of the plants. The fastening of the root collar by the holder 5 together with the suction of the roots to the porous film root-based medium ensures the reliable fastening of the plants 9 in a vertical position.

Съемна стенка 9 открывает доступ к опорному бруску 10, установленному на верхнем изгибе пористой пленочной корнеобитаемой среды I, верхн часть которой по всей длине опущена в верхний резервуар. 11 с питательным рас.. The removable wall 9 allows access to the support bar 10 mounted on the upper bend of the porous film root medium I, the upper part of which is lowered to the upper tank along its entire length. 11 with nutritional rac ..

Скорость фильтрации раствора по капилл рам пористого пленочного материала превышает скорость потреблени его корневой системой растений, что предотвращает его засоление.The filtration rate of the solution by the capillaries of the porous film material exceeds the rate of consumption by the plant root system, which prevents its salinization.

Профильтровавшийс через пористую пленочную корнеобитаемую среду раствор вновь подаетс в верхние резервуары насосс 12 из резервуаров 13, (куда питательный раствор собираетс при помощи гидрофильных фитилей в каждой секции отдельно.The solution, filtered through a porous film-rooting medium, is again supplied to the upper tanks of the pumps 12 from the tanks 13 (where the nutrient solution is collected using hydrophilic wicks in each section separately.

Рециркул ци питательного раствор в каждой секции пленочной погжстой корнеобитаемой среды позвол ет исследовать водный и минеральный обмен в различных зонах корневой системы.Recycling the nutrient solution in each section of the thick root-habitable medium allows the study of water and mineral metabolism in different zones of the root system.

Каркас 14 устройства, служащий ем основанием, изготовлен из листовой пластмассы или нержавеющей стали.The frame 14 of the device, which serves as the base, is made of sheet plastic or stainless steel.

Принцип работы устройства состоит в следующем.The principle of operation of the device is as follows.

. Проростки, растений закрепл ютс на верхнюю часть верхней секции поритой пленочной корнеобитаемой среды 1 по которой сверху вниз самотеком из верхнего резервуара фильтруетс раствор . Скорость фильтрации превышает скорость потреблени раствора и его избыток отводитс гидрофильным фитилем 2 в соответствующий резервуар 13 расположенный внизу. Профильтровавшийс раствор насосом 12 подаетс вновь в верхний резервуар 11. Изолирующа гидрофобна прокладка 3 между секци ми предотвращает смешивание растворов. В таком режиме рециркул ции питательного раствора работают все секции пористой пленочной корнеобитаемой среды.. The seedlings of the plants are fastened to the upper part of the upper section of the porous film root medium 1 in which the solution is filtered from top to bottom by gravity from the upper tank. The filtration rate exceeds the consumption rate of the solution and its excess is diverted by a hydrophilic wick 2 to the corresponding tank 13 located below. The filtered solution is pumped back to the upper tank 11 by pump 12. An insulating hydrophobic gasket 3 between the sections prevents mixing of the solutions. In this mode of recirculation of the nutrient solution, all sections of the porous film of the rooting medium work.

Растущие корни располагаютс в вертикальной плоскости на поверйности пористого материала, постепенно разрастаютс и переход т на поверхность нижележащей секцииGrowing roots are located in a vertical plane on the surface of the porous material, gradually grow and move to the surface of the underlying section.

Растени в устройстве могут выращиватьс при естественном освещении или под искусственными источниками света в простых облучательных установках или фитотронах. Легкий доступ ко всей корневой системе, широкие возможности варьировани температуры различных зон корней, режимов водног и минерального обмена, состава ризосферной микрофлоры открывают широкие возможности в проведении комплексных исследований при изучении динамики роста корневых систем и протекающих в них физиологических процессов.Plants in the device can be grown under natural light or under artificial light sources in simple irradiation plants or phytotrons. Easy access to the entire root system, wide possibilities for varying the temperature of different root zones, water and mineral metabolism regimes, and the composition of the rhizosphere microflora open up wide possibilities for conducting comprehensive studies in studying the growth dynamics of root systems and the physiological processes occurring in them.

Claims

Invention Formula

60 A device for cultivating plants, including sections with rooting substrate, reservoirs, pumping lines and pipelines for feeding and feeding nutrient solution, holding plants, characterized in that the purpose of studying the potential productivity of plants under different conditions of water-mineral and organic nutrition of individual the roots of the root system, studies of the daily dynamics of the growth of the roots and the composition of the rhizosphere microflora, the sections are divided among themselves by hydrosol pads and set vertically, the upper part of each section is provided with a carrier nutrient solution, and the lower hydrophilic wick and c6optm nutrient solution. Sources of information taken into account in the examination 1. V.M. Ermakov. Film method of groundless growing plants, 1964, Dokl. VASCHIL, 5, 31-35.

2. Authors certificate of the USSR 325917, cl. A 01 6 31/02, 1972.