Способ выращивания растений в теплице на стеллажах гидропонных установокПатент на изобретение №: 2028760 Автор: Шарупич В.П. Патентообладатель: Малое предприятие "Патент" Всесоюзного центрального научно- исследовательского и проектного института "Гипронисельпром" Дата публикации: 20 Февраля, 1995 Адрес для переписки: подача заявки29.07.1992 публикация патента20.02.1995 Изображения  Использование: сельское хозяйство, растениеводство в условиях сооружений защищенного грунта. Сущность изобретения: способ выращивания растений в теплице на многоярусных узкостеллажных гидропонных установках заключается в том, что высаживают рассаду в лотки с питательным раствором и культивируют растения с искусственным облучением газоразрядными лампами. Согласно изобретению растения дополнительно облучают потоком излучения лазеров, которое подают совместно с потоком излучения в видимой области спектра от ламп с двух сторон, осуществляя сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза. Облучают комплексным лазерным излучением, которое подают полным диапазоном спектральной области фотосинтетически активной радиации света 380-710 нм и/или ультрафиолетовым излучением в диапазоне 230-380 нм. Изобретение позволяет за счет комплексного облучения растений газоразрядными лампами и лазерным излучением повысить урожайность растений и снизить установочную мощность облучательных установок. 2 ил. , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству овощей в защищенном грунте, теплицах при искусственном освещении. Известен способ выращивания растений в теплицах на многоярусных узкостеллажных гидропонных установках при искусственном освещении ("Проект теплицы пл. 1190 м2 с многоярусной узкостеллажной гидропонной технологией в совхозе "Пригородный" г. Сыктывкар", г. Орел, Гипронисельпром, 1989). Недостатками такого способа являются низкий коэффициент использования света и невысокая урожайность выращиваемых растений. Известно также, что лазерное излучение стимулирует биопродуктивность растений, увеличивает развитие биомассы (Безверхний Ш.М. Сельские профессии лазерного луча. М.: Агропромиздат, 1985). Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является способ выращивания растений в теплицах при искусственном облучении ртутными газоразрядными лампами [1]. Недостатком известного способа является то, что листовой покров растений поглощает всего 1...5% энергии света в спектральной области фотосинтетически активной радиации (ФАР), а следовательно, нерационально используется энергия излучения ламп, и поэтому низка урожайность выращиваемых овощей. Была поставлена задача создания способа выращивания растений, при котором более рационально используется энергия искусственного излучения, что повлияет на период вегетации растений и на урожайность. Заявленным изобретением решена задача лучшего использования энергии искусственного излучения, т.е. улучшения поглощения листовым покровом энергии света в спектральной области ФАР, что стимулирует рост растений и, следовательно, сокращает период вегетации и повышает урожайность. В способе выращивания растений в теплице на многоярусных узкостеллажных гидропонных установках, заключающемся в том, что высаживают рассаду в лотки с питательным раствором и культивируют растений с искусственным облучением, согласно изобретению растение дополнительно облучают лазерным излучением, которое подают совместно с искусственным ламповым облучением в видимой области спектра с двух сторон, осуществляя сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза, при этом получают комплексным лазерным излучением, которое подают полным диапазоном спектральной области ФАР света 380-710 нм и/или ультрафиолетовым излучением в диапазоне 230-380 нм. Заявляемое изобретение позволяет достичь следующего технического результата. Облучение растений дополнительным лазерным монохроматическим излучением создает возбужденное состояние молекулы, в котором наилучшим образом усваиваются питательные вещества, т.е. стимулирует рост растения, а следовательно, сокращает пеpиод вегетации. Совместное облучение искусственным ламповым излучением в видимой области спектра и лазерным монохроматическим повышает способность листового покрова растений поглощать энергию в спектральной области ФАР и, следовательно, повышает использование энергии искусственного излучения. Подача искусственного излучения в видимой области спектра и лазерного излучений одновременно с двух сторон на ценоз создает наилучшие условия освещения и поглощения его листовым покровом и, следовательно, стимулирует его развитие. Подача лазерного излучения так, что одновременно осуществляют сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза, обеспечивает равномерное облучение всей поверхности ценоза - внутренней, наружной, левой, правой и горизонтальной (нижней, при ее наличии). Облучение комплексным лазерным излучением, которое подают полным диапазоном спектральной области ФАР света (380-710 нм), позволяет достичь наибольшей фотосинтетической и продукционной деятельности для конкретной выращиваемой культуры, т.к. лазерное излучение в этом диапазоне стимулирует биопродуктивность растений, повышает развитие биомассы. Облучение ультрафиолетовым излучением в диапазоне 230-380 нм позволяет повысить КПД света, т.е. создает условия более рационального использования энергии излучения газоразрядных ламп и Солнца (искусственного и естественного освещений). Заявляемый способ выращивания растений в теплице на многоярусных узкостеллажных гидропонных установках, при котором в лотки высаживают рассаду и культивируют с искусственным облучением, отличается от известного, принятого за прототип, тем, что растение дополнительно облучают лазерным излучением, которое подают совместно с искусственным излучением в видимой области спектра с двух сторон, осуществляя сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза, при этом облучают комплексным лазерным излучением, которое подают полным диапазоном спектральной области ФАР света (380-710 нм) и/или ультрафиолетовым излучением в диапазоне 230-380 нм. Сопоставительный анализ заявленного решения с известными позволяет сделать вывод о том, что предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "новизна". Из патентной и научно-технической литературы для специалиста не известен способ, в котором лазерным излучением совместно с искусственным ламповым облучением облучают ценоз с двух сторон, осуществляя сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза, причем облучают комплексным лазерным излучением полным диапазоном спектральной области ФАР света 380-710 нм и/или ультрафиолетовым излучением в диапазоне 230-380 нм, позволяющий достичь описанный выше эффект. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения "изобретательский уровень". Заявляемое техническое решение может быть использовано в сельском хозяйстве, оно позволяет улучшить поглощение листовым покровом растений энергии света в спектральной области ФАР, а следовательно, стимулировать его рост, снизить период вегетации и повысить урожайность на 8-11%. Таким образом, предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "промышленная применимость". На фиг. 1 изображен схематично поперечный разрез гидропонной установки с источниками облучения; на фиг. 2 - пример суммарного спектрального состава потока излучения лампы, Солнца и лазера. Многоярусные узкостеллажные гидропонные установки 1 (фиг. 1) оснащены стеллажами 2, на которых установлены лотки с растениями (не показано). Гидропонные установки 1 оборудуют системой внешнего и внутреннего облучений растений с помощью ртутных газоразрядных ламп 3,4 с рефлекторами 5, а также пакетом сканирующих лазеров 6, установленным между (сверху) гидропонными установками 1, и пакетом сканирующих лазеров 7, установленным внутри (снизу) установок 1. Сканирующие лазеры, скомпонованные в пакеты, состоят из резонатора, снабженного дефлекторами непрерывного отклонения. В пакеты собирают лазеры с заданными диапазонами излучаемого света, чтобы в наборе они охватывали полный диапазон спектральной области ФАР света (380-710 нм) или определенные диапазоны, оптимальные для определенной фазы развития растений, создавая совместно с ртутными лампами 3, 4 оптимальный режим облучения выращиваемой культуры. Способ осуществляется следующим образом. Выращиваемые растения на стеллажах 2 гидропонных установок 1 облучают одновременно ртутными газоразрядными лампами 3,4 и сканирующими лазерами 6, 7 скомпонованными в пакеты. При сканировании по углу пакета лазера 6 образуется наружный луч, который последовательно перемещается по наружной поверхности ценоза - вначале сверху вниз по правому ценозу одной гидропонной установки, а затем снизу вверх по левому ценозу соседней гидропонной установки. Затем совершает обратное движение. И далее аналогично. При сканировании по углу пакета лазера 7 образуется внутренний луч, который последовательно перемещается по внутренней поверхности ценоза одной гидропонной установки - вначале снизу вверх по левому ценозу, а затем снизу вверх по правому. После чего совершает обратное движение. И далее аналогично. Одновременно лазеры 6 и 7 перемещаются вдоль поверхности ценоза возвратно-поступательно (вперед-назад) и таким образом наружный и внутренний лазерные лучи облучают последовательно все растения со всех сторон. Регулирование дозы интенсивности излучения пакетов лазеров определяют из соотношения: D =   Eл t3 , где D - доза облучения; L - длина гидропонной установки; t1 - время перемещения пакета лазера вдоль гидропонной установки;  - угол зрения системы сканирования (пакета лазеров); t2 - время поворота пакета лазеров в угле ; Ел - интенсивность излучения пакета лазера; t3 - время экспозиции (продолжительность облучения). На фиг. 2 показана спектральная интенсивность излучения Солнца, лампы и лазера. Набор пакета лазеров с заданными диапазонами излучения, оптимальными для конкретной выращиваемой культуры, значительно повышает спектральную интенсивность суммарного (естественного и искусственного) облучения растений. Суммарное излучение Eo=E1+ E2 + E3, где E1 - интенсивность облучения от Солнца; Е2 - интенсивность облучения от лампы; Е3 - интенсивность облучения от лазера. Применение предлагаемого способа выращивания растений с искусственным облучением их газоразрядными лампами и сканирующими лазерами в пакетах, расположенными во внешней и внутренней зонах ценоза, позволяет повысить урожайность выращиваемых культур примерно на 6-7% за счет наибольшей усваиваемости энергии света, получаемой в результате взаимодействия источников интегрального облучения (ламп и Солнца) и монохроматического облучения (лазеров).
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В ТЕПЛИЦЕ НА СТЕЛЛАЖАХ ГИДРОПОННЫХ УСТАНОВОК, включающий высаживание рассады в стеллажные лотки с питательным раствором, культивирование растений и облучение верхней поверхности листьев растений в течение периода вегетации потоком оптического излучения в видимом диапазоне спектра, отличающийся тем, что в период вегетации дополнительно облучают нижнюю поверхность листьев растений потоком оптического излучения в видимом диапазоне спектра и одновременно воздействуют на обе листовые поверхности сканирующими по ним потоками лазерного излучения с длиной волны в спектральном диапазоне 380 - 710 нм и/или диапазоне 230 - 380 нм.Популярные патенты: 2415570 Искусственное роение и борьба с естественным роением пчелиных семей ... с ограничением формируемого гнезда диафрагмами и установкой боковых утеплительных подушек. При этом деление пчелосемьи проводят при появлении трутневого расплода и начале строительства пчелами мисочек, поделенную на две части пчелосемью размещают в двух ульях. Достоинством данного способа является исключение вероятности входа сильных высокопродуктивных, а также отдельных, наиболее ройливых, не достигших еще максимальной силы в своем развитии пчелосемей в роевое состояние перед началом главного медосбора. К недостаткам способа можно отнести необходимость использования дополнительных ульев и суши, что приводит к изъятию их из хозяйственного оборота пасеки.Известен способ ... 2215407 Способ создания исходного материала для селекции растений ... детерминируемые признаки и не учитывается большинство хозяйственно ценных признаков, контролируемых ядерными хромосомами. Выявление диплоидных реверсантов с признаками тетраплоидов только методом определения размеров клеток корешков без прямого подсчета плоидности способствует потере части диплоидных реверсантов, а также отбору большого количества стабилизированных тетраплоидов с более крупными по сравнению с диплоидным сортом морфологическими элементами растения, как это приведено в описании известного способа, отличающимися, как правило, рыхлой соматической тканью и пониженным внутриклеточным осмотическим давлением. Искусственная деполиплоидизация тетраплоидов в ... 2261597 Способ борьбы с нематодами - возбудителями болезней сельскохозяйственных растений ... произошло за счет естественного выхода личинок из цист.Пример 5. В лабораторно-вегетационных опытах изучали влияние пероксисодержащих фосфатов на жизнеспособность цист картофельной нематоды с одновременной посадкой растений картофеля.Вегетационные сосуды емкостью 1,0 кг заполняли зараженной картофельной нематодой почвой. Исходная зараженность составляла 168 цист или 26073 яиц и личинок в 100 см3 почвы.Почву полили растворами испытуемых препаратов необходимой концентрации из расчета 120 мл на сосуд.Через 7 суток в сосуды высаживали по одному клубню восприимчивого картофеля сорта Лорх. Картофель выращивали в течение 3 месяцев. В период вегетации растений проводили полив для ... 2236122 Устройство для содержания животных ... в помещении для коров. Вентиляторы 46, установленные в фильтровальной камере 14, отсасывают воздух с углекислым газом с поверхности навоза из помещения 12 через специально размещенный немного выше высоты бурта (1,5 м) раструб 52, а из помещения 9 - посредством параллельно соединенных к коллектору 45 воздуховодов 23 через патрубки 24 с перфорацией, размещенных специально на уровне немного выше подстилки. При этом перфорация в патрубках 24 обеспечивает равномерный отсос газов и воздуха с поверхности формируемого для ферментации навоза. Воздушно-газовые потоки вентилятором 46 подаются в коробчатые ассимиляторы 47, внутри которых распыляется форсункой-распылителем вода из ... 2492640 Способ выращивания рыбы в мелководных заморных озерах с применением глубокого водоема-спутника ... на юге Западной Сибири. Его достоинства: при небольшой площади водоема-спутника (0,1-0,3 га) и аэратора-потокообразователя небольшой мощности (0,5-1,0 кВт) можно сохранить от замора всю рыбу, выращенную на площади 500-1000 га и более.Потребность электроэнергии на аэрацию воды по сравнению с традиционным способом аэрации (на акватории озера) многократно сокращается. Многократно сокращаются и затраты по облову озер.Однако водоем-спутник в известном способе используется только зимой для спасения рыбы от замора и концентрации и вылова выращенной рыбы. Влияния на повышение продуктивности озер по сравнению с традиционным способом он практически не оказывает.Технический результат от ... |
Еще из этого раздела: 2059362 Установка для выращивания мидий 2165134 Корнеподрезающий рабочий орган машины для добычи лакричного сырья 2263431 Устройство для предпосевной обработки семян 2490849 Способ переработки безподстилочного помета птиц клеточного содержания и навоза свиней в топливные брикеты 2405306 Способ определения содержания крахмала по содержанию глюкозы с учетом индивидуального коэффициента пересчета в растительном материале 2462864 Устройство составления экономичного кормового рациона и экономичного кормления животных и птиц 2399203 Способ оценки физиологического состояния организма цыплят 2241327 Многоопорная дождевальная машина 2161391 Комбинированная почвообрабатывающая посевная машина 2485083 Способ получения замещенных пиримидин-5-илкарбоновых кислот |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||