устройство для промышленного выращивания земляники

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2105468
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО
ВЫРАЩИВАНИЯ ЗЕМЛЯНИКИ
Имя изобретателя: Мкртумов Валерий Вартанович
Имя патентообладателя: Мкртумов Валерий Вартанович
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1994.01.06
Изобретение предназначено для промышленного выращивания земляники в
сооружениях защитного грунта. Устройство для промышленного выращивания
земляникт содержит каркас 1, на котором крепится растильня 2, систему подачи
питательного раствора 3, систему освещения 4 и кондиционер 5 с биофильтром 6.
При этом система подачи питательного раствора 3 включает биофильтр 31, два
резервуара 3.2, 3.3, поддон 3.4 и трубопровод 3.7. Причем растильня 2
представляет собой вертикальное двустороннее многослойное растительное поле,
внутренний слой которого является гигроскопическим и охвачен с двух сторон
пленкой затемнения, поверх которой расположена светоотражающая пленка,
снаружи растительное поле охвачено прочной несущей сеткой, на которой
держатся стебли растений. Кроме того, поддон 3,4, насосы 3.5, 3.6, вентили 9.1; 9.2;
10.1; 10.2, биофильтры 3.1; 6, резервуары 3.2; 3.3 и растильня 2 образуют
замкнутый контур циркуляции питательного раствора через разные резервуары 3.2;
3.3. Растения высаживаются в растильню 2 таким образом, чтобы их корни
соприкасались с гигроскопическим внутренним слоем, периодически смачиваемым
питательным раствором или чистой водой, а почка оставалась по другую сторону
растительного поля и опиралась на его внешнюю несущую сетку. Верхняя зеленая
масса растений облучается системой освещения 4.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для
непрерывного круглогодичного и экологически чистого производства
земляники независимо от географических и погодных условий.
Известна гидропонная установка, содержащая каркас и лотки с субстратом,
используемые в качестве растительного поля, (авт. св. 1720593, кл. 5 A 01 G 31/02,
1992).
Наиболее близким устройством к предлагаемому является "Установка для
выращивания растений", содержащая каркас, на котором закреплены растильни,
светильники и система подачи питательного раствора (РФ, авт. св. N 1806359, кл. 5
A 01 G 31/02, 1993).
Известные устройства с традиционным горизонтальным полем растилен имеют
недостаток, связанный с относительно большими требуемыми площадями и
объемами помещений для промышленного производства земляники, что особенно
критично в условиях городов.
Целью изобретения является непрерывное экологически чистое промышленное
производство земляники при относительно небольших объемах помещений.
Указанная цель достигается за счет перехода от традиционно используемых
горизонтально-плоскостных полей для выращивания растений к вертикальнообъемным полям, значительно более эффективно использующим весь объем
помещений. При этом одновременно возникла и была решена задача формирования
структуры растительного поля, обеспечивающего одновременно механическую
прочность относительно тонких растительных полей (порядка 5 см при
двусторонней посадке земляники), надежное закрепление корневой системы
растений на тонком растительном поле и полноценное питание корневой системы
растений всеми необходимыми для их эффективного развития веществами со
свободным доступом воздуха к корневой системе. Используемый для этого состав
компонентов питательного раствора является обязательным для решения задачи,
что проверено экспериментально (состав компонентов приводится ниже).
Сущность изобретения в том, что устройство для промышленного выращивания
земляники содержит каркас, на котором крепится растильня, систему подачи
питательного раствора, систему освещения и систему кондиционеров, причем
растильня представляет собой вертикальное двустороннее растительное поле,
внутренний слой которого состоит из легко смачиваемого гигроскопического
материала, который с двух сторон покрыт светонепроницаемой пленкой и затем
светоотражающей пленкой. Поле охватывает прочная несущая сетка.
Земляника располагается на поле таким образом, что ее сердечко находится
полностью на внешней стороне поля, опираясь на прочную сетку. Стебли растений
свободно свисают на освещенной стороне. Корни растений проходят через
специальные прорези в пленках и соприкасаются с внутренним смачиваемым
раствором материалом.
Система подачи питательного раствора состоит из двух резервуаров, один из
которых используют для подачи готового раствора, а другой для приготовления,
двух насосов, биофильтра, поддона, труб для подачи раствора на растильню
(растильни) и для слива и блока автоматического управления.
Технический результат при использовании изобретения достигается при
соблюдении указанных выше признаков и состоит в том, что с 1 м3 помещения
урожай клубники достигает 80-100 кг в год, тогда как в прототипе при
использовании горизонтально-плоскостной технологии урожай клубники
составляет с 1 м2 в среднем 15 кг в год (см. ежегодные сводки статистической
отчетности по сельскому хозяйству).
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для промышленного
выращивания земляники; на фиг. 2 эскиз поперечного сечения двустороннего
многослойного растительного поля (растильни).
Устройство сдержит каркас 1, растильню 2, систему 3 подачи питательного
раствора и полива с биофильтром 3.1, первым и вторым резервуарами 3.2 и 3.3,
поддоном 3.4, насосами 3.5 и 3.6, трубопроводом 3.7 и блоком 3.8 автоматического
управления, систему 4 освещения, кондиционер 5, воздушный биофильтр 6.
Не имеющие существенного значения элементы крепления растильни 2 и
трубопровода 3.7 к каркасу 1 на фиг. 1 показаны пунктирными линиями 7.
Отверстия подачи питательного раствора на верхнюю кромку гигроскопического
слоя показаны позициями 8, а вентили выбора рабочего резервуара позициями 9.1,
9.2, 10.1 и 10.2.
Растильня 2 (см. фиг. 2) содержит гигроскопический слой 11, пленку затемнения
12, отражающую пленку 13 и несущую сетку 14.
Кроме того, для большей ясности на фиг. 2 показаны растения 15, направления
входа 16 питательного раствора в растильню 2 и выхода 17 из нее.
В связи с непринципиальностью для изобретения не раскрывается блок 3.8
автоматического управления, не показаны клапан избыточного давления и приборы
контроля влажности, давления и температуры воздуха в помещении, а также
санпропускник.
УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Например, в качестве помещения используют типовое бомбоубежище или камеры
современных овощехранилищ, которые достаточно хорошо изолируют рабочее
помещение от внешней среды. С помощью кондиционера 5 в помещении
поддерживают необходимые влажность и температуру. Санпропускник,
биофильтры 6 и 3.1 и небольшое избыточное давление обеспечивают стерильность
в помещении.
Питательный раствор готовят в составе, содержащем, мг/л:
NH4NO3 200
 KH2PO4 110
 Ca(NO3)2·4H2O 280
 K2SO4 140
 MgSO4·7H2O 50
 FeSO4 4
 H3PO3 0,5
 MnSO4 0,5
 CuSO4 0,05
 ZnSO4 0,05
Кислотность раствора pH 6,2-6,7 ед.


Саженцы специальных ремонтантных сортов, размноженных клональным
способом, высаживают с двух сторон растильни 2 на расстоянии 10-30 см друг от
друга. При этом в месте посадки делают специальные отверстия в пленках 12 и 13,
в которые вставляют саженцы так, чтобы корни растений соприкасались с
гигроскопическим слоем 11, а почка оставалась снаружи и опиралась на несущую
сетку 14. После посадки на растильню каждые 2 ч подают питательный раствор в
течение 15 мин. Каждые 7 дней вместо питательного раствора в течение суток
подают простую воду. Освещают растения 16 ч с периодом одни сутки при
освещенности 100-500 люм. /м2. Урожай собирают круглосуточно при достижении
плодов соответствующих кондиций. В непрерывном режиме кусты земляники
используют не менее двух лет.
Предположим раствор приготовлен в первом резервуаре 3.2. При этом вентили 9.1
и 10.1 устанавливают в положение, когда поддон 3.4 сообщается через сливную
трубу трубопровода 3.7 и насос 3.5 только с резервуаром 3.2, с которым также
сообщаются через открытый вентиль 9.2 и трубопровод 3.7 насос 3.6 и биофильтр
3.1. При включении насоса 3.6 питательный раствор из резервуара 3.2 через
трубопровод 3.7, биофильтр 3.1 и отверстия 8 поступает на гигроскопический слой
растильни 2, по которому растекается, обеспечивая хорошую смачиваемость
корневой системы растений 15. Далее питательный раствор стекает в поддон 3.4 и
оттуда с помощью насоса 3.5 поступает обратно в резервуар 3.2. В процессе работы
раствор изменяет свои характеристики, поэтому одновременно во втором
резервуаре 3.3 готовится вторая порция раствора. Смена резервуаров происходит
каждые три дня.
В устройстве могут быть использованы следующие материалы широкого
применения и типовые элементы: эл. 1 сталь Ст. 3, эл. 2/11 стеклоткань; эл. 2/12
пленка ПЭТ; эл. 2/13 пленка ПЭТФ; эл. 2/14 сетка "Рабица"; эл.3.5, 3.6 насос К32/50-125; эл.4 лампы ДРЛ-1000; эл. 5 кондиционер КПА-1-2.2-1.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство для промышленного выращивания земляники, содержащее каркас, на
котором закреплена растильня в виде вертикального двустороннего многослойного
растительного поля, внутренний слой которого выполнен гигроскопическим,
систему подачи питательного раствора с трубопроводом и насосом и систему
освещения, отличающееся тем, что оно снабжено кондиционером с биофильтром, а
система подачи питательного раствора имеет биофильтр, два резервуара, поддон,
при этом поддон, насосы, вентили, фильтры, резервуары и растильня образуют
замкнутый контур с возможностью циркуляции питательного раствора через
разные резервуары, кроме того, растильня имеет с двух сторон уложенные
последовательно на гигроскопический слой пленку затемнения, светоотражающую
пленку и несущую сетку для удержания стеблей растений.