УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ И УХОДА ЗА КУЛЬТУРНЫМ РАСТЕНИЕМ Российский патент 1998 года по МПК A01G13/02 A01C21/00 A01C23/04 A01G25/00 

Изобретение относится к защите и уходу за культурными растениями.

Известна черная полиэтиленовая пленка, используемая как средство защиты культурных растений [1].

Использование полосы из черной полиэтиленовой пленки дает хорошие результаты по обеспечению защиты культурных растений от сорняков, значительно уменьшает ветровую и водную эрозии почвы, снижает испарение влаги с ее поверхности, регулирует тепловой режим почвы, защищает почву от заморозков, способствует сохранению и улучшению ее структуры, предупреждает образование почвенной корки, усиливает происходящие в почве полезные биохимические процессы, предотвращает вылет из почвы вредителей культурных растений (смородиновая листовая галлица и др.), улучшает питание растений и, в конечном итоге, в значительной степени повышает урожайность культур.

Однако полоса из черной полиэтиленовой пленки в процессе эксплуатации быстро изнашивается и приходит в непригодное для использования состояние. Кроме этого полоса из черной полиэтиленовой пленки не обеспечивает комплексной защиты и особенно комплексного ухода за культурным растением.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по своей технической сущности и функциональному назначению является устройство защиты и ухода за культурным растением, выполненное в виде светонепроницаемой пластины с центральным отверстием [2].

Известное устройство, обладая большей по сравнению с полосой из черной полиэтиленовой пленки прочностью, позволяет значительно увеличить его эксплуатационный срок.

Однако и это устройство не обеспечивает достаточного комплекса мер по защите и уходу за культурным растением.

Исходя из вышеизложенного в основу заявленного технического решения была поставлена задача создания (разработки) такой конструкции устройства, которая обеспечивала бы разумно достаточный комплекс мероприятий по защите и уходу за культурным растением при различных погодных условиях и на различных географических широтах на всех стадиях его жизненного цикла с получением следующего технического результата:
обеспечение надежности формирования культурного растения в начальной стадии его жизненного цикла (от прорастания семени до всхода);
обеспечение стабилизации теплового и влажностного режимов при суточных колебаниях температуры окружающей среды и повышение эффективности протекания биохимических процессов в поверхностном слое почвы после посадки культурного растения в почву в природных условиях;
повышение геотермального эффекта и степени влагосбора;
аккумуляция и концентрация удобрений и биодобавок в зоне корневой системы культурного растения;
обеспечение централизованной адресной подачи поливочной воды, удобрений и биодобавок к корневой системе культурного растения;
обеспечение централизованной адресной защиты культурного растения от болезней и (или) вредителей;
регулирование светового потока и теплового режима ауры культурного растения в зависимости от погодных условий и геофизических широт.

Поставленная задача реализуется в заявленном устройстве защиты и ухода за культурным растением, выполненном в виде светопроницаемой пластины с центральным отверстием, снабженной съемными светофильтрующим колпаком с откидной крышкой и питательной емкостью с помещенной в нее перфорированной насадкой.

Светофильтрующий колпак размещен на центральным отверстием пластины, а питательная емкость - под центральным отверстием пластины.

Сама пластина выполнена полой и с уклоном от ее наружного периметра к центру, нижняя поверхность пластины перфорирована для сообщения внутренней полости пластины с атмосферой, на верхней поверхности пластины выполнены дугообразные гребни, концы которых соединены с центральным отверстием пластины радиальными каналами. Пластина снабжена как минимум одним двухсторонним штуцером для подключения устройства к поливочной системе, как минимум одним распылителем со штуцером для подключения устройства к системе орошения и буртиком, размещенным по наружнему периметру пластины с выпуклой ее стороны.

Корпус светофильтрующего колпака и его откидная крышка выполнены из материала со светопроницаемостью, плавно изменяющейся от ноля до максимально возможной величины в диапазоне движения во взаимно противоположных направлениях от 0 до 180^o их образующих.

Нижний конец двустороннего штуцера пластины подключен к перфорированной насадке.

Кроме этого сама пластина выполнена в форме усеченного конуса, центральное отверстие пластины выполнено в форме круга, радиальные каналы и дугообразные гребни в поперечном сечении имеют V-образный профиль.

Светофильтрующий колпак выполнен в форме усеченного конуса.

Пластина снабжена по крайней мере двумя сквозными отверстиями для фиксации пластины на грунте с помощью штырей и одновременно для фиксации светофильтрующего колпака над центральным отверстием пластины.

В заявленном устройстве защиты и ухода за культурным растением общими существенными признаками для него и для наиболее близкого аналога являются:
устройство для защиты и ухода за культурным растением в виде пластины;
наличие центрального отверстия;
выполнение пластины из светонепроницаемого материала.

В заявленном устройстве существенными признаками, отличающимися его от наиболее близкого аналога, являются:
съемный светофильтрующий колпак с откидной крышкой;
съемная питательная емкость с помещенной в нее перфорированной насадкой;
размещение светофильтрующего колпака с откидной крышкой над центральным отверстием пластины;
размещение питательной емкости под центральным отверстием пластины;
выполнение пластины полой;
выполнение пластины с уклоном от ее наружнего периметра к центру;
выполнение нижней поверхности пластины перфорированной для сообщения внутренней полости пластины с атмосферой;
выполнение на верхней поверхности пластины дугообразных гребней;
соединение концов дугообразных гребней с центральным отверстием пластины радиальными каналами;
снабжение пластины как минимум одним двусторонним штуцером для подключения устройства к поливочной системе;
снабжение пластины как минимум одним распылителем со штуцером для подключения устройства к системе орошения;
снабжение пластины буртиком;
размещение буртика по наружнему периметру пластины с выпуклой ее стороны;
выполнение светофильтрующего колпака и его откидной крышки из материала с плавно меняющейся от ноля до максимально возможной величины светопроницаемостью в диапазоне движения во взаимнопротивоположных направлениях от 0 до 180^o их образующих;
подключение нижнего конца двустороннего штуцера к перфорированной насадке.

Перечисленная совокупность существенных отличительных признаков заявленного устройства от наиболее близкого его аналога вместе с общими существенными признаками заявленного устройства и наиболее близкого его аналога обеспечивают получение перечисленных выше технических результатов во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Дополнительной совокупностью существенных признаков заявленного устройства, отличающих его от наиболее близкого к нему аналога, но характеризующих заявленное устройство лишь в частных случаях его выполнения, являются;
выполнение пластины в форме усеченного конуса;
выполнение центрального отверстия пластины в форме круга;
выполнение радиальных каналов и дугообразных гребней V-образной формы в поперечном сечении;
выполнение светофильтрующего колпака в форме усеченного конуса;
снабжение пластины по меньшей мере двумя сквозными отверстиями для фиксации пластины на грунте и фиксации светофильтрующего колпака над центральным отверстием пластины.

Перечисленная дополнительная совокупность существенных отличительных от наиболее близкого аналога признаков вместе с совокупностью необходимых и достаточных существенных признаков, обеспечивающих получение вышеперечисленных технических результатов во всех случаях выполнения устройства, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны заявленного устройства, характеризует заявленное устройство защиты и ухода за культурным растением в одной конкретной форме его выполнения, т.е. в частном случае.

Обеспечение надежности формирования культурного растения в начальной стадии его жизненного цикла (от прорастания семени до всхода) достигается вместе с совокупностью общих существенных признаков для заявленного изобретения и его наиболее близкого аналога следующей совокупностью существенных отличительных от наиболее близкого аналога признаков:
снабжение пластины съемным светофильтрующим колпаком с откидной крышкой;
снабжение пластины съемной питательной емкостью с размещенной в ней перфорированной насадкой.

Названная совокупность существенных отличительных от наиболее близкого аналога признаков позволяет заранее сформировать необходимый для начальной стадии развития растения состав почвы, помещаемой вместе с семенем в съемную питательную емкость, обеспечить необходимые для развития растения парниковые условия, обеспечить подведение поливочной воды, необходимых биодобавок и удобрений непосредственно к корневой системе растения, исключая возможность образования коркового слоя на поверхности почвы.

Обеспечение стабилизации теплового и влажностного режимов при суточных колебаниях температуры окружающей среды и повышение эффективности протекания биохимических процессов в поверхностном слое почвы после посадки культурного растения в почву в природных условиях достигается наряду с совокупностью общих для заявленного изобретения и его наиболее близкого аналога существенных признаков следующей совокупностью отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков:
снабжение пластины съемным светофильтрующим колпаком с откидной крышкой;
размещение светофильтрующего колпака с откидной крышкой над центральным отверстием пластины;
выполнение пластины с уклоном от ее наружнего периметра к центру;
снабжение пластины буртиком;
размещение буртика по наружнему периметру пластины с выпуклой ее стороны;
Уклон пластины, снабжение ее буртиком, размещенным по ее наружнему периметру, позволяют в совокупности создать под пластиной воздушную подушку для достижения названного выше технического результата.

Съемный светофильтрующий колпак с откидной крышкой, размещенный над центральным отверстием пластины, т.е. над культурным растением, позволяет создать развивающемуся растению в необходимые временные интервалы парниковые условия.

Повышение геотермального эффекта и степени влагосбора достигается наряду с совокупностью общих для заявленного изобретения и его наиболее близкого аналога существенных признаков следующей совокупностью отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков:
выполнение пластины с уклоном от ее наружнего периметра к центру;
выполнение верхней поверхности пластины в виде дугообразных гребней;
соединение концов дугообразных гребней с центральным отверстием пластины радиальными каналами.

Дугообразные гребни (рифли) увеличивают полезную площадь пластины, обеспечивают более эффективное поглощение пластиной тепловой энергии, повышая тем самым ее геотермальный эффект. Кроме этого, сконденсированная на поверхности пластины влага (роса) стекает с гребней к их основанию и за счет уклона пластины в направлении от ее наружнего периметра к центру по каналам, соединяющим концы дугообразных гребней с центральным отверстием, стекает к корневой системе культурного растения.

Аккумуляция и концентрация удобрений и биодобавок в зоне корневой системы культурного растения достигается в совокупности с общим для заявленного изобретения и его наиболее близкого аналога существенными признаками следующими отличительными от наиболее близкого аналога существенными признаками:
выполнение пластины полой;
выполнение нижней поверхности пластины перфорированной для сообщения внутренней полости пластины с атмосферой.

Оба названных отличительных признака позволяют заполнить внутреннюю полость пластины перед ее использованием жидкой, через определенное время "застывающей" смесью удобрений, биодобавок и т.п., которая под влиянием влаги, находящейся в воздушной подушке под пластиной, через перфорации на ее нижней поверхности будет постепенно поступать в почву непосредственно в зоне корневой системы культурного растения.

Обеспечение централизованной адресной подачи поливочной воды, удобрений и биодобавок к корневой системе культурного растения достигается в совокупности с общими для заявленного изобретения и его ближайшего аналога существенными признаками следующей совокупностью отличительных от наиболее близкого аналога признаков:
снабжение пластины съемной питательной емкостью с помещенной в нее перфорированной насадкой;
размещение питательной емкости под центральным отверстием пластины;
снабжение пластины как минимум одним двусторонним штуцером для подключения устройства к поливочной системе;
подключение нижнего конца двустороннего штуцера к перфорированной насадке.

Данная совокупность отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков позволяет подать поливочную воду, жидкие удобрения, биодобавки и т.п. как вручную отдельно для каждого растения, так и автоматически от центральной системы к одному, к группе или ко всем растениям одновременно или с определенными временными интервалами. Причем подача компонентов осуществляется через двусторонний штуцер и подключенную к нему насадку непосредственно к корневой системе растения, т.е. адресно.

Обеспечение централизованной адресной защиты культурного растения от болезней и вредителей достигается совокупностью общих для заявленного изобретения и его наиболее близкого аналога существенных признаков и следующим отличительным от наиболее близкого аналога существенным признаком:
снабжение пластины как минимум одним распылителем со штуцером для подключения распылителя к системе орошения.

Данный признак позволяет осуществить орошение кроны культурного растения по направлению снизу вверх как вручную для каждого растения, так и автоматически одного, группы или всех растений одновременно или с заданными временными интервалами. Подача орошаемой воды с растворенными в ней компонентами для борьбы с болезнями и (или) вредителями осуществляется к каждому или любому культурному растению (т. е. адресно) через распылитель со штуцером, к которому орошаемый водный раствор подводится от центральной оросительной системы.

Регулирование светового потока и теплового режима ауры культурного растения в зависимости от погодных условий и географических широт достигается общими для заявленного изобретения и наиболее близкого аналога существенными признаками и следующими отличительными от наиболее близкого аналога существенными признаками:
снабжение пластины съемным светофильтрующим колпаком с откидной крышкой;
выполнение светофильтрующего колпака и его откидной крышки из материала со светопроницаемостью, плавно изменяющейся от ноля до максимально возможной величины в диапазоне движения во взаимнопротивоположных направлениях от 0 до 180^o их образующих.

Данная совокупность отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков позволяет разворотом съемного светофильтрующего колпака с откидной крышкой вокруг их оси регулировать поступление тепловой и ультрафиолетовой энергии к растению. Кроме этого, открытием или закрытием откидной крышки колпака достигается дополнительное регулирование теплового режима ауры культурного растения.

На чертежах изображен один из вариантов выполнения заявленного устройства.

На фиг. 1 показано устройство защиты и ухода за культурным растением (вид спереди, разрез по А-А).

На фиг. 2 показано это же устройство (вид сверху).

Устройство защиты и ухода за культурным растением выполнено в виде светонепроницаемой конусообразной пластины 1 с центральным отверстием 2. Над центральным отверстием пластины размещен съемный светофильтрующий колпак 3 с откидной крышкой 4. Под центральным отверстием пластины размещена съемная питательная емкость 5 с помещенной в нее перфорированной насадкой 6. Внутри пластины выполнена полость 7, нижняя поверхность пластины имеет сквозные отверстия 8, сообщающие внутреннюю полость пластины с атмосферой. На верхней поверхности пластины выполнены дугообразные гребни 9, концы которых соединены с центральным отверстием пластины радиальными каналами 10. Пластина снабжена двусторонним штуцером 11 для подключения устройства к поливочной системе, распылителем 12 со штуцером 13 для подключения устройства к системе орошения и буртиком 14. Штыри 15 предназначены для фиксации установленной на грунте пластины и для фиксации установленного на пластину съемного светофильтрующего колпака с откидной крышкой.

Используют устройство в следующем порядке. Пластину 1 разворачивают относительно ее поперечной оси на 180^o и в таком положении помещают в питательный раствор заданного состава. После заполнения полости 7 питательным раствором пластину помещают в сушильную камеру, в которой происходит затвердевание питательного раствора.

Питательную емкость 5 с размещенной в ней перфорированной насадкой 6 заполняют питательной смесью заданного состава, помещают в эту питательную смесь семя культурного растения, после чего питательную емкость закрепляют к пластине с затвердевшим в ее полости питательным раствором, а верхний конец перфорированной насадки 6 соединяют с нижней частью двухстороннего штуцера 11.

Собранную таким образом систему помещают в заранее приготовленную в почве (в природных условиях) лунку и фиксируют положение пластины на грунте штырями 15. Сверху на пластину устанавливают светофильтрующий колпак 3 с откидной крышкой 4. В зависимости от погодных условий и времени суток откидная крышка может быть открыта или закрыта. В зависимости от погодных условий, времени суток и географической широты, на которой используется заявленное устройство, светофильтрующий колпак с его откидной крышкой разворачивают вокруг его продольной оси на определенный угол, увеличивая или уменьшая доступ светового потока к растению. Верхнюю часть двухстороннего штуцера 11 подключают к поливочной системе, обеспечивая тем самым адресную подачу поливочной воды, жидких удобрений, биодобавок и других необходимых для роста растения компонентов непосредственно в корневую систему растения. Распылитель 12 с помощью его штуцера 13 подключают к системе орошения, обеспечивая тем самым адресную подачу непосредственно под крону растения по направлению снизу вверх растворенных в воде компонентов, используемых для борьбы с вредителями и болезнями.

В процессе роста испытываемый растением недостаток в питательных веществах частично компенсируется за счет питательных веществ, находящихся в полости 7 пластины, которые под воздействием испаряемой почвенной влаги постепенно растворяются и через отверстия 8 поступают к корневой системе растения.

Испытываемая потребность развивающегося растения во влаге частично обеспечивается за счет сконденсированной на дугообразных гребнях 9 влаги атмосферного воздуха (росы), которая, стекая с боковых поверхностей гребней, организованно подводится по радиальным каналам 10 к корневой системе культурного растения.

Светопроницаемость пластины 1 заявленного устройства подавляет рост нежелательной растительности (сорняков) в непосредственной близости от культурного растения.

Устройство защиты и ухода за культурным растением предназначено для обеспечения жизненного цикла растения при различных погодных условиях. Устройство выполнено в виде светонепроницаемой пластины с центральным отверстием. Пластина выполнена полой и имеет уклон от ее наружнего периметра к центру. Нижняя поверхность пластины перфорирована, а на верхней поверхности пластины выполнены дугообразные гребни, концы которых соединены с центральным отверстием пластины радиальными каналами. Пластина дополнительно снабжена съемными светофильтрующим колпаком с откидной крышкой и питательной емкостью с помещенной в нее перфорированной насадкой, двухсторонним штуцером для подключения устройства к поливочной системе, распылителем со штуцером для подключения устройства к системе орошения и буртиком, размещенным по наружному периметру с выпуклой ее стороны. Светофильтрующий колпак и его откидная крышка выполнены из материала с плавно изменяющейся светопроницаемостью. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство защиты и ухода за культурным растением в виде светонепроницаемой пластины с центральным отверстием, отличающееся тем, что пластина дополнительно снабжена съемным светофильтрующим колпаком с откидной крышкой и питательной емкостью с помещенной в нее перфорированной насадкой, причем светофильтрующий колпак размещен над, а питательная емкость под центральным отверстием, пластина выполнена полой и с уклоном от ее наружного периметра к центру, при этом нижняя поверхность пластины перфорирована для сообщения внутренней полости пластины с атмосферой, а на верхней поверхности пластины выполнены дугообразные гребни, концы которых соединены с центральным отверстием пластины радиальными каналами, пластина также снабжена как минимум одним двусторонним штуцером для подключения устройства к поливочной системе, как минимум одним распылителем со штуцером для подключения устройства к системе орошения и буртиком, размещенным по наружному периметру пластины с выпуклой ее стороны, корпус светофильтрующего колпака и его откидная крышка выполнена из материала со светопроницаемостью, плавно изменяющейся от ноля до максимально возможной величины в диапазоне движения во взаимно противоположных направлениях от 0 до 180^o их образующих, причем нижний конец двустороннего штуцера подключен к перфорированной насадке. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина выполнена в форме усеченного конуса. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что центральное отверстие пластины выполнено в форме круга. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальные каналы и дугообразные гребни выполнены в поперечном сечении Y-образной формы. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светофильтрующий колпак выполнен в форме усеченного конуса. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина снабжена как минимум двумя сквозными отверстиями для фиксации пластины на грунте и одновременно для фиксации съемного светофильтрующего колпака над центральным отверстием пластины.