МИКРОТЕПЛИЦА Российский патент 1998 года по МПК A01G9/10 

Изобретение относится к растениеводству - сельскому хозяйству и лесоводству, а именно к оборудованию по посадке и выращиванию культурных растений: полевых, огородных, садовых, а также лесонасаждений.

Известны сформованные в виде стержней брикеты (таблетки) для выращивания рассады, изготовленные из наполнителя (торфа), внутри которого размещен посадочный материал (опубл. заявка на патент РФ N RU 95105544, кл. A 01 G 9/10, 20.03.97).

Для изготовления известных брикетов, однако, требуются специальные материалы (специальный торф с многочисленными минеральными добавками). Это усложняет производство брикетов.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение простоты технологии изготовления брикетов для выращивания рассады с утилизацией сельскохозяйственных отходов, фактическое создание микротеплицы.

Поставленная цель достигается тем, что микротеплица содержит посадочный материал (зерно, семя и т.д.) и наполнитель, внутри которого размещен этот посадочный материал. При этом микротеплица выполнена из наполнителя в форме заостренного с двух сторон карандаша, имеющего цилиндрический, призматический, усеченно-конический, усеченно-пирамидальный (либо их комбинации) стержень с присоединенными по продольной оси к нему с двух сторон своими основаниями заостренными концами в форме конусов или пирамид, а на стыках стержней и каждого из двух заостренных концов размещают по одному посадочному материалу; внутри стержня по сечению распределяют конвективные каналы. Микротеплица может быть размещена в грунте по продольной оси в направлении роста растения. Во внутреннем объеме заостренного конца размещают экологически чистые волокнистые материалы.

Сущностью изобретения является локальное техническое образование, содержащее необходимые компоненты роста и защиты растения, которое изготавливается вне или непосредственно в поле, лесу, саде, огороде и т.д. задолго до или перед посадкой в почву. Микротеплица представляет собой по форме заостренный с двух сторон карандаш, выполненный из наполнителя, внутри которой размещают два посадочных материала (зерна, семени и т.д.) и создают конвективные каналы. Микротеплица начинает функционировать после размещения ее в грунте по продольной оси в направлении роста растения. В качестве наполнителя могут быть использованы сельскохозяйственные отходы, микродобавки, волокнистые отходы (шерсть, лен, хлопок), древесные отходы и т.д.

Изобретение иллюстрировано чертежами.

На фиг. 1 схематично показано расположение основных элементов микротеплицы в разрезе (продольно), а также представлен один из вариантов расположения конвективных каналов; на фиг. 2 изображена микротеплица в грунте.

Микротеплица состоит из стержня 1 и двух заостренных концов 2, между стержнем и концами размещают два посадочных материала (зерно, семя и т.д.) различных растений - например пшеницы, подсолнечника, тыквы, яблони, сосны. В качестве материала для изготовления стержня 1 и концов 2 применяется наполнитель 4 - это может быть торф, древесные отходы, сельхоз. отходы, различные микродобавки, минеральные и органические вещества, волокнистые отходы растительного и животного происхождения (шерсть, лен, хлопок, шелк и т.д.) и другие быстро разрушаемые в почве продукты жизнедеятельности растений, животных и человека - главное, чтобы они и выращенная на них продукция были экологически чистыми. Стержень 1 может иметь форму цилиндра, призмы, усеченного конуса или пирамиды, а концы 2 имеют форму конуса или пирамиды. Микротеплица в собранном виде напоминает заостренный - заточенный - с двух сторон карандаш. Внутри стержня 1 размещают конвективные каналы 5, которые располагаются вдоль стержня и по объему (фиг. 1). Расстояние между двумя посадочными материалами определяется исходя из оптимальных условий внутривидовой борьбы - нижний посадочный материал не должен подавлять, истощать энергию верхнего. Оно различно для растений и может меняться в широких пределах в зависимости от вида растения, например, для зерновых 90 - 120 мм; кабачков 550 - 750 мм; чеснока 80 - 100 мм и т.д. Диаметр отверстия конвективных каналов может изменяться от 1 до 10 мм: менее 1 мм канал 5 просто сложно и нетехнологично изготавливать, а при диаметре более 10 мм значительно возрастают затраты на изготовление и установку (посадку) в грунт микротеплицы без существенного улучшения технико-экономических показателей эксплуатации предлагаемой микротеплицы - урожайность увеличивается медленнее, чем затраты. Количество каналов 5 изменяется в пределах от 1 до 11 - без канала 5 (менее 1) плохо обеспечивается перемещение тепла, затрудняется ускоренное развитие растения, снижается урожай; при использовании каналов более 11 резко возрастают затраты на изготовление микротеплицы. Количество конвективных каналов 5 минимально при сечении стержня 1 в виде круга и максимально при сечении в виде многогранника, например в квадрате можно равномерно распределить 9 каналов - вернее отверстий этих каналов. Количество конвективных каналов и толщина стержня зависят также от размера и формы посадочного материала. Во внутреннем объеме заостренного конца 2 может размещаться волокнистый материал, который улучшает циркуляцию газов, тепла и полезных для растения веществ непосредственно в зоне посадочного материала в начальный момент прорастания его и в последующем развитии растения. В качестве волокнистого материала, который также может входить в состав наполнителя, можно применять волокнистые отходы шерсти, шелка, льна, хлопка, древесины, сено и т.д. Микротеплица начинает работать после того, как она будет размещена в грунте 6, расположение ее в грунте показано на фиг. 2. Здесь же схематично показано воздействие различных процессов в почве на посадочный материал в заявляемой микротеплице. Микротеплица достаточно технологична, т.к. изготавливается ручным, кустарным или промышленным способами всего из трех элементов, причем два из них (заостренные концы) идентичны друг другу. Стержень (элемент) с конвективными каналами может быть изготовлен с использованием известных способов и технологий: штамповкой, литьем в форму или под давлением, термическим спеканием из порошкообразных компонентов и др., а заостренные концы - в основном литьем или штамповкой. Сборка (один из вариантов) элементов микротеплицы может быть осуществлена с помощью клеевых составов, отвечающих условиям эксплуатации.

Микротеплица работает следующим образом.

После размещения микротеплицы в грунте, когда она верхней своей частью сравняется с верхним слоем грунта, а нижняя ее часть уйдет под землю, т.е. микротеплица располагается продольно своей оси в направлении будущего роста растения, начинается фактически работа микротеплицы. Солнечная радиация 7 более интенсивно прогревает верхнюю заостренную часть микротеплицы, расположенную в разрыхленном при посадке (размещении, установке ее в грунте) верхнем слоем 6 почвы. По мере испарения влаги 9 из верхней закрытой части микротеплицы ее недостаток восполняется за счет конвекции нижней открытой при установке части микротеплицы. Потеря энергии восполняется солнечной радиацией 7 за счет интенсивной жизнедеятельности микроорганизмов внутри микротеплицы (благоприятные условия, избыток пищи), а также за счет энергии, выделяемой при постепенном естественном разложении частей и элементов микротеплицы. Конструктивные особенности не позволяют грунтовым водам, обогащенным необходимыми добавками при движении по конвективным каналам 5, заполнить весь верхний объем заостренного конца микротеплицы, т.е. парниковый эффект 8 создается в самом благоприятном месте для развития одного верхнего посадочного материала, который, прорастая и формируя корневую систему и стебель, выходит на режим самостоятельного формирования жизненного пространства, вначале только в пределах микротеплицы, а затем и вне ее. При этом нижний посадочный материал способствует увеличению энергетического потенциала роста верхнего посадочного материала, а также в процессе разложения выделяет дополнительные питательные вещества.

Микротеплица была апробирована летом в 1996 году на приусадебном участке под г. Серпуховым, при установке (посадке) в открытом грунте. Посадки производились на площади 1 - 2 кв. метра для каждого вида растений. При этом микротеплицы с посадочным материалом были изготовлены заранее (в январе) и хранились в жилом помещении в картонной коробке. В качестве посадочного материала использовались неповрежденные зерна яровой пшеницы и семена чеснока (без отбора на всхожесть). Сроки вегетации и созревания растений значительно сократились (до 1 месяца) по сравнению с посадками на контрольном участке. Растения развивались более интенсивно, раньше появились всходы, стебли были более высокими и толстыми; количество стеблей (у пшеницы) было более 10 (из одного семени), а на контрольном участке не превышало 3-х, колосья превосходили по объему контрольные.

Использование заявленной микротеплицы в комнатных условиях опробовано круглогодично. Лук, чеснок, петрушка, укроп дают выход зеленой массы в 2 - 3 раза больше, чем контрольные образцы.

Предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества: оно позволяет в качестве наполнителя использовать отходы сельского хозяйства, животноводства, промышленности, т. е. создать безотходную, экологически чистую технологию с постоянным увеличением гумусного слоя земли; позволяет совместить в одной конструкции самые разнообразные, необходимые для эффективного выращивания растений свойства и особенности - теплообмен, биоаккумулятор, парниковый и конвективный эффекты, активную защиту от сорных растений-естественную биозащиту и взаимоподдержку одновидового посадочного материала - нижнего верхнему; позволяет увеличить выход сельхоз. продукции не менее чем в 3 - 5 раз и значительно расширить технологические сельскохозяйственные возможности как при посадке, так и при выращивании самых разнообразных растений в саду, поле, лесу, на огороде, в закрытых грунтах и в домашних условиях (например, на балконах, подоконнике).

Микротеплица предназначена для выращивания рассады. Изготовление контейнера из заполнителя с конвективными каналами и размещение вблизи его концов по посадочному материалу обеспечивает эффективный теплообмен в контейнере, питание и надежную защиту семян в процессе прорастания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Микротеплица, выполненная из наполнителя, внутри которой размещен посадочный материал, например зерно или семя, отличающаяся тем, что она имеет форму заостренного с двух сторон карандаша, имеющего цилиндрический, призматический, усеченно-конический или усеченно-пирамидальный стержень с присоединенными к нему по продольной оси с двух сторон своими основаниями заостренными концами в форме конусов или пирамид, при этом на стыках стержня и каждого из двух заостренных концов размещено по одному посадочному материалу, а внутри стержня по сечению расположены конвективные каналы. 2. Микротеплица по п.1, отличающаяся тем, что во внутреннем объеме заостренного конца размещают волокнистые материалы.