СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ РОСТА РАСТЕНИЙ В ТЕПЛИЦАХ Российский патент 2002 года по МПК A01G7/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к овощеводству и цветоводству закрытого грунта, и может быть использовано для выращивания растений в теплицах.

Известен способ стимулирования роста растений, включающий воздействие коронного разряда с помощью проволочных электродов, размещенных в надземной зоне, и электродов, размещенных в грунте, при котором на проволочные электроды, располагающиеся прямо по растениям, подают отрицательный электрический потенциал, достигающий 20 кВ, а в засушливую погоду - 60 кВ (см. авт. св. 967391, А 01 G 7/00, опубл. 23.10.82, БИ 39 "Способ стимулирования роста растений").

Недостатком способа является то, что на электроды подают напряжение величиной до 60 кВ, что может вызвать ожоги растений в местах касания, и то, что заземление положительной полярности проводят в нижнем слое надпочвенного грунта, что усложняет реализацию этого способа в условиях теплицы.

Известно также устройство для стимуляции развития и роста растений (см. авт. св. 1407447, А 01 G 7/04, опубл. 07.07.88, БИ 25), включающее стойки из электроизолирующего материала и сферу из метрической сетки, соединенной с источником высокого напряжения через переключатель полярности. Стойки размещают на площади поля через 30-50 м, а на сферу подают напряжение до 10 кВ при высоте стоек до 6 метров.

Недостатками такого устройства являются большая высота стоек, что не позволяет устанавливать их в теплицах, и то, что на сферу подают напряжение до 10 кВ, создавая повышенное поле вокруг сферы при неравномерности поля между сферами.

Задачей изобретения является разработка способа стимулирования роста растений в теплицах с использованием электростатического поля, создаваемого над растениями, причем способ должен быть удобен в эксплуатации и осуществим как в промышленных теплицах, так и в пленочных теплицах на приусадебных и личных хозяйствах.

Задача решается тем, что в теплице при дневном свете на излучатели в виде струн, размещенных над растениями на высоте от 0,5 до 2,5 м от уровня грунта, подают постоянный ток положительной полярности с потенциалом от +1700 до +4500 В и создают электростатическое поле.

При этом блок питания изолирован от почвы и снабжен сигнализатором включения, а излучатели выполнены в виде струн из неизолированного металлического провода диаметром от 0,15 до 0,25 мм, расположенных в одной горизонтальной плоскости через 0,5-1,0 м между собой и закрепленных на изолирующих растяжках.

На фиг.1 представлена схема размещения струн излучателей в теплице.

На фиг. 2 схематично представлен поперечный разрез арочной теплицы с устройством для стимуляции роста растений по предлагаемому способу.

Схема фиг. 1 включает: электрическую розетку 1 (220 В); источник тока высокого напряжения 2; подвесной провод снижения 3; излучатели 4 (в виде струн), сигнализатор включения 5; изолирующую подвеску 6 (капроновый шнур).

Способ осуществляется следующим образом. Вдоль теплицы над растениями на расстоянии от 0,5 до 1,0 м в одной горизонтальной плоскости на высоте h = от 0,5 до 2,5 м от уровня грунта натягивают металлические струны (излучатели) из неизолированного металлического провода диаметром от 0,15 до 0,25 мм. Чтобы провод не провисал, его размещают на подвеске из капронового шнура 6, натянутого через интервалы от 2 до 4 м, поперек теплицы. Количество натянутых струн зависит от ширины теплицы. Излучатели тока - струны присоединяют к источнику тока 2 высокого напряжения через провод снижения 3 и закрепляют источник на изолированной подвеске. Включают источник тока высокого напряжения с потенциалом от +1700 до +4500 В и в течение светового дня (8 и более часов) создают электрическое поле положительной полярности над растениями, стимулируя их рост.

Результаты лабораторных и производственных испытаний предложенного способа представлены в примерах 1, 2, 3 и 4.

Пример 1. Поисковый опыт по испытанию предлагаемого способа был поставлен в теплицах ЗАО "Тепличное" (совхоз "Орждоникидзевский" г. Свердловска).

Опыт проводили на делянках площадью 4 м² в четырехкратной повторности. Размещение делянок в теплице двустороннее: контрольные делянки находились в середине теплицы, а опытные - по ту и другую ее стороны.

Стимулирование роста растений электрическим полем испытывали на розах с февраля по сентябрь, подключая потенциал с 8 ч утра до 17 ч дня ежедневно, а на гвоздике ремонтной в те же часы, но до мая.

Опыт включал три варианта. Контрольный вариант без электростимуляции. Вариант прототипа с созданием электростатического поля отрицательной полярности над растениями и вариант по предложенному способу с электростатическим полем положительной полярности.

Исследование накопления сухого вещества показало, что сухое вещество активнее образуется при обработке растений электростатическим полем положительной полярности, что влияет на урожай. В таблице 1 показано влияние полей разной полярности на накопление сухой биомассы листа, мг/дм², в таблице 2 - на урожай роз.

Более интенсивное накопление сухого вещества (таблица 1) способствовало увеличению урожайности роз. В таблице 2 показана прибавка урожая роз у сорта "Супер Стар" в зависимости от полярности стимулирующего электростатического поля.

Данные таблиц убедительно показывают, что прослеживается явное преобладание накопления сухого вещества и повышение урожая роз от воздействия электростатического поля положительной полярности по предложенному способу стимуляции.

Пример 2. Опыт по испытанию предлагаемого способа был поставлен в теплице ОПХ "Исток" Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Испытания проводили в камерах, огражденных металлической сеткой с размером ячеек 6•6 мм. Каждая камера имела размер 1,5•2,5•2 м. Потолочный и одна боковая сторона открыта для свободного движения воздуха и доступна к растениям по уходу за ними. Корневая система растений в камере отделена полиэтиленовой пленкой с боковых сторон.

Опыт проводили в трех вариантах. В контрольном варианте растения выращивались без воздействия электростатического поля. Во втором варианте растения выращивались под воздействием электростатического поля отрицательной полярности без соприкосновения излучателей с растениями, при этом второй полюс питания - положительный был заземлен через электрод. В третьем варианте над растениями на высоте 2 м через 0,5 м был натянут голый провод излучателя диаметром 0,15 мм. Рассада высажена в камерах обычным способом в грунт теплицы. В камерах, где имелись излучатели тока, включали источник постоянного тока высокого напряжения и в течение светового дня создавались искусственные электростатические поля с отрицательной полярностью и заземлением во втором варианте, в третьем варианте (по предложенному способу) с положительной полярностью на излучателях и потенциалом, равным +1700 +2000 В.

В таблице 3 показан валовой сбор огурца с опытных делянок.

Проведенный опыт показал, что наибольший урожай собран в варианте, где стимуляцию растений проводили по предлагаемому способу.

Пример 3. Производственный опыт по испытанию предлагаемого способа был поставлен в теплице ОПХ "Исток". Опыт заложен в двукратной повторности, площадь делянки 125 м². Над каждой делянкой на высоте 2 м натянут через 0,5 м стальной неизолированный провод диаметром 0,2 мм, который укладывался на поперечные капроновые нити.

В сеть включали подвешенный на шнуре преобразователь тока - источник высокого напряжения, от которого через излучатели тока создается электростатическое поле с потенциалом от +1700 до +2000 В. Вариант, где растения не подвергались воздействию электростатического поля, был принят за контрольный. В вариантах применяли одинаковую агротехнику и сорта огурца.

В таблице 4 показана эффективность влияния электростатического поля с положительной полярностью на урожайность огурца.

Пример 4. Аналогичный примеру 3 производственный опыт был воспроизведен в тепличном комбинате Николо-Павловском Пригородного района г. Нижний Тагил. Площадь теплицы 500 м² была разделена на 4 равные части и опытные варианты размещались в шахматном порядке. В качестве струн излучателей использовали стальную неизолированную проволоку диаметром 0,2 мм, подвешенную на высоте 2 м через 1 м, на которую подавался ток от подвешенного на шнуре преобразователя - источника высокого напряжения, имеющего сигнализатор включения напряжения +4500 В ±20%. Электростимуляция в теплице работала в автоматическом режиме, т.е. при наступлении темноты ток отключался и электростатическое поле снималось, с наступлением оптимального светового режима оно вновь создавалось, благотворно действуя на растения. В таблице 5 приведены данные по сбору урожая с марта по август, где наблюдалась постоянная прибавка урожая в условиях электростимуляции по предложенному способу.

Расчет экономической эффективности стимулирования роста растений по предложенному способу в теплице показывает его рентабельность и в сравнении с контролем она выше на 43%. Затраты сводятся к приобретению и установке аппаратуры, ориентировочно в 1200 рублей: 500 м²=2,40 рублей/м² в ценах 1999 г. и расхода электроэнергии, который составил по опытным данным 4000 Вт: 500 м²=8 Вт/м² в месяц.

Проведенные поисковые производственные опыты показали техническую осуществимость предложенного способа стимулирования роста растений в теплицах, его эффективность и экономическую целесообразность при простоте осуществления. Предложенный способ не требует каких-либо особых преобразователей или дорогостоящих комплектующих, необходимо только строго выдерживать предложенные в способе параметры и размеры размещения струн-излучателей, а также величину и время подаваемого на них положительного потенциала.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к овощеводству и цветоводству закрытого грунта. Способ заключается в создании электростатического поля над растениями с помощью излучателей, получающих питание от источника тока высокого напряжения. Излучатели выполнены в виде струн, которые размещают в одной горизонтальной плоскости над растениями. На струны от источника тока высокого напряжения подают постоянный ток положительной полярности с потенциалом от +1700 до +4500 В в светлое время суток. Изобретение обеспечивает удобство в эксплуатации и может применяться как в промышленных теплицах, так и в пленочных теплицах на приусадебных и личных хозяйствах. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

1. Способ стимулирования роста растений в теплицах путем создания электростатического поля над растениями с помощью излучателей, получающих питание от источника тока высокого напряжения, отличающийся тем, что излучатели выполнены в виде струн, которые размещают в одной горизонтальной плоскости над растениями, а от источника тока высокого напряжения подают на них постоянный ток положительной полярности с потенциалом от +1700 до +4500 В в светлое время суток. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что струны размещают на высоте от 0,5 до 2,5 м от уровня грунта в теплице, а в качестве струн используют неизолированный металлический провод диаметром от 0,15 до 0,25 мм. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что струны размещают на расстоянии от 0,5 до 1,0 м между собой, а источник тока высокого напряжения закрепляют на изолированной подвеске и снабжают сигнализатором включения.