Способ выращивания растений в теплице на стеллажах гидропонных установок

Международная патентная классификация:       A01G

Патент на изобретение №:      2028769

Автор:      Шарупич В.П., Шарупич Т.С., Карпов В.Н.

Патентообладатель:      Малое предприятие "Патент" Всесоюзного центрального научно- исследовательского и проектного института "Гипронисельпром"

Дата публикации:      20 Февраля, 1995

Изображения

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в растениеводстве, например в способах выращивания растений в условиях сооружения защищенного грунта (теплице). Сущность изобретения: способ предусматривает выращивание растений в теплице на многоярусных стеллажных гидропонных установках. Для этого рассаду высаживают в лотки с питательным раствором и культивируют с облучением растений лампами. При этом на растения дополнительно воздействуют потоком излучения, формируемого лазерами, с осуществлением сканирования по углу и возвратно-поступательного перемещения лазеров вдоль поверхности ценоза. Поток лазерного излучения подают на поверхность ценоза совместно с потоком излучения в видимой области спектра от ламп одновременно с двух сторон, причем лучи внутреннего и внешнего лазеров пересекаются в одной точке ценоза в любой момент времени. Это позволяет обеспечить комплексное облучение растений газоразрядными лампами и потоком лазерного излучения и повысить урожайность растения при снижении установочной мощности облучительных установок. 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству овощей в защищенном грунте, теплицах при искусственном облучении.

Известен способ выращивания растений в теплицах на многоярусных узкостеллажных гидропонных установках с искусственным облучением ртутными газоразрядными лампами (Проект теплицы пл. 1190 м2 с многоярусной узкостеллажной гидропонной технологией в совхозе "Пригородный" г. Сыктывкар, 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 к изобретению техническим решением, принятым 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 влияет на пеpиод вегетации растений и на их урожайность.

Заявляемым 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 растения с искусственным облучением, согласно изобретению растение дополнительно облучают лазерным излучением, осуществляя сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза, которое подают на ценоз одновременно с искусственным потоком излучения в видимой области спектра с двух сторон, причем внутренние и наружные лазерные лучи синхронизируют по общей точке, при этом суммарная интенсивность внутреннего и наружного потоков лазерного излучения в каждой точке постоянна.

Заявленное 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 период его вегетации.

Совместное облучение искусственным излучением в видимой области спектра и лазерным монохроматическим повышает способность листового покрова растения поглощать энергию в спектральной области ФАР и, следовательно, повышает использование энергии искусственного излучения.

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 (при ее наличии).

Синхронизация внутреннего и наружного лазерных лучей по общей точке на ценозе позволяет за счет одновременного наружного и внутреннего направленного воздействия на точки листового покрова повысить способность поглощать энергию в спектральной области ФАР, а следовательно, повысить использование энергии искусственного излучения.

Постоянство суммарной интенсивности внутреннего и наружного потоков лазерного излучение в каждой точке ценоза создает условия для равномерного интенсивного развития всех растений.

Заявляемый способ выращивания растений на многоярусных узкостеллажных гидропоннных установках, при котором в лотки высаживают рассаду и культивируют с искусственным облучением, отличается от известного, принятого за прототип, тем, что растение дополнительно облучают потоком лазерного излучения, осуществляя сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза, которое подают на ценоз совместно с искусственным потоком облучением в видимой области спектра одновременно с двух сторон, причем внутренний и наружный лазерные лучи синхронизируют по общей точке на ценозе, при этом суммарная интенсивность внутреннего и наружного потоков лазерного излучения в каждой точке ценоза постоянна.

Сопоставительный анализ заявленного решения с известным позволяет сделать вывод о том, что предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "новизна".

Из патентной и научно-технической литературы не известен способ, в котором лазерным излучением совместно с искусственным потоком в видимой области спектра облучают ценоз с двух сторон и внутренние и наружные потоки излучения подают с постоянной суммарной интенсивностью в каждой точке ценоза, осуществляя сканирование по углу и возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности ценоза, предварительно ссинхронизировав его по общей точке на ценозе, для достижения описанного выше эффекта.

Таким образом, предложенное техническое 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 решение удовлетворяет критерию изобретения "промышленная применимость".

На фиг. 1 изображена схематично гидропонная установка с источниками облучения, поперечный разрез; на фиг. 2 - ход синхронизированных лазерных лучей при облучении.

Многоярусные стеллажные гидропонные установки 1 оборудуют стеллажами 2, на которые устанавливают горшки с растениями (не показаны). Гидропонные установки 1 оснащают системой внешнего и внутреннего облучения растений с помощью ртутных газоразрядных ламп 3, 4 с рефлекторами 5, сканирующих лазеров 6, установленных между гидропонными установками 1, и сканирующих лазеров 7, размещенных внутри установки 1. Сканирующие лазеры 6, 7 состоят из резонатора, снабженного дефлекторами непрерывного отклонения.

Способ осуществляется следующим образом.

Ценоз на стеллажах 2 гидропонных установок 1 облучают одновременно ртутными газоразрядными лампами 3, 4 и лазерами 6, 7.

Ртутными лампами 3, повешенными между установками 1, облучают наружную поверхность растений, а лампы 4, помещенные внутри установок 1, облучают их внутреннюю поверхность, обеспечивая оптимальный спектральный состав ФАР для выращивания культуры.

Одновременно с лампами 3, 4 ценоз облучают потоком лазерного излучения, формируемого сканирующими по углу лазерами 6, 7.

При сканировании по углу 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 лазера 7 образуется внутренний луч, который последовательно перемещается по внутренней поверхности ценоза одной гидропонной установки - вначале снизу вверх по левому ценозу, а затем сверху вниз по правому. После этого 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.

В начале сканирования оптическая ось внутреннего лазерного луча от лазера 7 пересекается в одной точке правого ценоза с оптической осью наружного лазерного луча от лазера 6.

Затем осуществляют последовательно перемещение лазерных лучей соседних наружных и внутренних лазеров 6, 7 при соблюдении условия постоянного пересечения оптических осей внутреннего и внешнего потоков лазерного излучения в каждой точке поверхности ценоза в любой момент времени.

Суммарная интенсивность Ео внутреннего и наружного лазерных излучений в каждой точке ценоза постоянна и определяется путем сложения двух составляющих Ео= Е1+Е2, где Е1 - интенсивность облучения от газоразрядной лампы, а Е2 - интенсивность облучения от лазера.

Способ позволяет за счет одновременного синхронного воздействия на каждую точку ценоза наружного и внутреннего лазерного луча повысить способность растений поглощать энергию в спектральной области ФАР, а следовательно, стимулирует рост растений.

Применение комплексного облучения растений газоразрядными лампами и сканирующими лазерами позволяет повысить урожайность культур ориентировочно на 10-12% за счет взаимодействия источников интегрального облучения (ламп и Солнца) и монохроматического облучения (лазеров).

Формула изобретения

СПОСОБ 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 вдоль и поперек них потоками лазерного излучения, причем оптические оси этих потоков, падающих соответственно на верхнюю и нижнюю поверхности листьев растений, в каждой точке данных поверхностей в любой момент времени пересекаются, а суммарная интенсивность потоков лазерного излучения в точках пересечения их оптических осей постоянна.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.07.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 19-2003

Извещение опубликовано: 10.07.2003

Популярные патенты:

2475020 Способ подбора лучших сортов опылителей для насаждений яблони

... также ранее описанным способом [6]. Повторность анализа для каждого образца пыльцы и пестиков трехкратная. Установленные в течение двух лет (2009 и 2010 гг.) значения содержаний (в % весовых) водорастворимых веществ в пыльце сортов-опылителей и содержаний (в % весовых) флоризина в основаниях сухих столбиков опыляемых сортов яблони и соответствующие им проценты завязывания плодов от числа опыленных цветков представлены в таблицах 2, 3 и рис.1-6. Из полученных в результате двухлетних опытов следует, что все исследуемые опыляемые сорта показали наивысший процент завязывания плодов при опылении пыльцой сортов Лобо и Спартан, т.е. сортов, содержащих наибольшее количество ...

2230467 Добавка к пищевым продуктам, биоцидный препарат, 2-(1-окси- 4-гидроксифенилен)-бензохинон (варианты) и способ его получения

... альдегид и т.п. (Англ. пат. № 1476730, 1977, кл. В 27 К 3/50, пат. ФРГ № 2820409, 1981, кл. В 27 К 3/50). Обработку ведут введением биоцидных добавок в продукцию или путем обработки поверхностей изделия их растворами или аэрозолями. Однако указанные препараты не обладают пролонгированным действием, опасны для человека и окружающей среды, малоэффективны в низких концентрациях.Одной из наиболее перспективных групп биоцидов являются различные производные гуанидина (Англ. пат. № 821113, 1959, кл.15 (2) G; авт. св. СССР 1184296, 1983, кл. D 06 М 14/04; пат. СССР № 1687261, 1991, кл. А 61 L 2/16) - сочетающие хорошие биоцидные свойства с относительной малотоксичностью.Среди ...

2394414 Соединительное устройство для сельскохозяйственной машины

... чтобы, когда удлинительные части присоединены, обеспечивался равномерный переход между всеми боковыми поверхностями балки.Вставка или контропора 13, в которой выполнено круглое сквозное отверстие 14, установлена на заданном расстоянии от конца удлинительной части 10 в направлении от секции 2b балки 2. Контропора 13 имеет Т-образную форму и может быть вставлена в углубление 16 на одной стороне удлинительной части 10, как показано на фиг.3. Верхняя полка буквы Т образует с каждой стороны заплечики 15, которые упираются в стенки удлинительной части в углублении 16. Затем контропору приваривают пробочным швом в углублении 17 на других сторонах удлинительной части 10. В секции 2b балки ...

2007081 Способ биологической борьбы с вредителями капусты

... вредителя и успешно заразить ее. Таким образом, использование предлагаемого способа биологической борьбы с вредителями капусты путем привлечения к капустным полям природных паразитов вредителей с помощью подсева к капусте указанных наборов нектароносных растений обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества. Повышается на 15-45% эффективность действия энтомофагов на вредителей капусты, а следовательно, значительно понижается вредоносность вредителей. Благодаря снижению численности и вредоносности вредителей понижается поврежденность растений капусты, особенно гусеницами капустной совки и капустной тлей, что повышает выход стандартной продукции. ...

2404581 Способ изготовления муляжей анатомических препаратов полых и трубчатых органов

... что особенно важно при работе с большим объемом сосудистого русла (полости) при изготовлении не только монохромных, но и полихромных коррозионных препаратов, когда необходимо много времени для введения инъекционного вещества, а также правильная укладка препарата.8. Силиконовый герметик дешевле медицинского силикона. Цена картушированного (упакованного в пластиковый картридж с носиком) герметика составляет 70-80 рублей при объеме заполнения 260-310 мл. Цена у оптовых импортеров, поставляющих герметик в Россию составляет 35-40 рублей. В качестве примера приводим методику приготовления монохромного коррозионного препарата венозной системы почки. Почка целиком выделяется из ложа ...

Еще из этого раздела:

2061349 Рама универсальной навесной сельскохозяйственной машины

2064741 Устройство для обработки почвы

2239993 Устройство для комбинированного охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным и искусственным холодом

2056100 Доильный стакан

2090040 Машина для возделывания корнеклубневых культур

2098936 Осевой вентилятор

2154629 Производные оксима, способ их получения, фунгицидное средство и способ борьбы с грибковыми заболеваниями

2307495 Пневматический высевающий аппарат

2407280 Устройство и способ для осушения воздуха в теплице и теплица

2114528 Устройство для клеточного содержания мелких животных

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Способ выращивания растений в теплице на стеллажах гидропонных установок

Изображения

Формула изобретения