Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области растениеводства и может быть использовано при выращивании плодоовощных культур и других растений.
Уровень техники
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение по патенту РФ на изобретение №2785666, Бондарев Олег Всеволодович (RU), A01G 9/28, опубл. 12.12.2022 г., в котором представлена система наклонных грядок для растениеводства, содержащая грядки, имеющие одинаковый угол наклона на юг; между грядками находятся проходы, грядки выполнены увеличивающимися с юга на север по высоте; система грядок имеет конфигурацию, в состав которой входит одна поперечно-наклонная грядка, ориентированная по длине с востока на запад, и прилегающие к ней, одинаковые по геометрическим параметрам продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север; высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны; продольно-наклонные грядки прилегают к поперечно-наклонной грядке под прямым углом, а стенки грядок укреплены бортами.
Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: система наклонных грядок для растениеводства, имеющая конфигурацию, в состав которой входят продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север, и прилегающую к ним под прямым углом с южной стороны поперечно-наклонную грядку, ориентированную по длине с востока на запад; между продольно-наклонными грядками находятся проходы; высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны; стенки грядок укреплены бортами.
Техническая проблема, которая не могла быть решена при использовании наиболее близкого аналога изобретения, заключается в значительном увеличении высоты системы наклонных грядок, прежде всего ее северной части, что связано с большими денежными и трудовыми затратами, а также с ростом неудобств, вплоть до невозможности обслуживания северной части системы, при стремлении увеличить уровень их инсоляции (за счет увеличения угла наклона к югу грядок системы) для повышения урожая, ограничением возможности увеличения посевной площади при существующей конфигурации системы, отсутствием сквозного, центрального прохода с востока на запад в системе (например, в теплице), что бывает необходимо для пользователей (огородников и садоводов). Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является снижение высоты системы грядок, в северной ее части, приводящее к снижению объема земляных работ при формировании грядок и повышению удобства их обслуживания, снижению объема материалов и затрат на изготовление бортов грядок, при сохранении значений угла наклона грунтовой поверхности к солнцу, при которых обеспечивается достаточный уровень солнечной инсоляции грядок, увеличение полезной площади, занимаемой грядками для растениеводства, расширение эксплуатационных возможностей системы наклонных грядок, улучшение доступа к грядкам в центральной части системы грядок, что достигается выполнением системы продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства, имеющих одинаковый угол наклона на юг и конфигурацию, в состав которой входят увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север, и прилегающие к ним под прямым углом с двух сторон южной и северной поперечно-наклонные грядки, ориентированные по длине с востока на запад; между продольно-наклонными грядками находятся проходы; высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны; стенки грядок укреплены бортами; продольно-наклонные грядки разделены поперек их длины сквозным, центральным проходом с образованием рядов в количестве двух и более, состоящих из двух последовательно расположенных продольно-наклонных грядок; южная стенка каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с северной стороны системы, имеет высоту, меньшую, чем высота северной стенки каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с южной стороны системы, рассчитываемую в соответствии с математической формулой в зависимости от величины угла наклона солнечных лучей, при котором исключается затенение верхней поверхности продольно-наклонной грядки, прилегающей к северной поперечно-наклонной грядке, продольно-наклонной грядкой, находящейся с ней в одном ряду, южнее через центральный проход и прилегающей к южной поперечно-наклонной грядке.
При таком выполнении системы появляется возможность при сохранении значений угла наклона грунтовой поверхности к солнцу, при которых обеспечивается достаточный уровень солнечной инсоляции грядок, снизить высоту северной части системы, т.к. поверхность продольно-наклонных грядок и прилегающей к ним расположенной с северной стороны системы поперечно-наклонной грядки, расположена параллельно ниже поверхности продольно-наклонных грядок и прилегающей к ним расположенной с южной стороны системы поперечно-наклонной грядки наиболее близкого аналога изобретения, что в свою очередь приведет к снижению объема земляных работ при формировании грядок и повышение удобства их обслуживания, снижение объема материалов и затрат на изготовление бортов грядок. Увеличение полезной площади, занимаемой грядками для растениеводства обеспечивается выполнением системы грядок с двумя поперечно-наклонными грядками, прилегающими к продольно-наклонным грядкам одновременно с южной и с северной сторон системы грядок. Расширение эксплуатационных возможностей системы наклонных грядок за счет улучшения доступа к грядкам в центральной части системы грядок становится возможным при создании сквозного, центрального прохода, разделяющего продольно-наклонные грядки поперек с образованием рядов, состоящих из двух последовательно расположенных продольно-наклонных грядок.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид фрагмента системы продольно- и поперечно-наклонных грядок сверху, на фиг. 2 представлен вид этой системы грядок сбоку в разрезе.
Позициями на фигурах обозначены:
1 - поперечно-наклонная грядка, расположенная с южной стороны системы,
2 - продольно-наклонные грядки южной части системы (продольно-наклонные грядки, прилегающие к поперечно-наклонной грядке, расположенной с южной стороны системы),
3 - продольно-наклонные грядки северной части системы (продольно-наклонные грядки, прилегающие к поперечно-наклонной грядке, расположенной с северной стороны системы),
4 - поперечно-наклонная грядка, расположенная с северной стороны системы,
5 - северная стенка поперечно-наклонной грядки северной части системы (северная стенка системы),
6 - сквозной, центральный проход системы,
7 - система наклонных грядок наиболее близкого аналога изобретения,
8 - северные стенки продольно-наклонных грядок наиболее близкого аналога изобретения,
9 - лучи солнца,
10 - теплица,
11 - предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок,
12 - проходы между продольно-наклонными грядками, включая проходы между продольно-наклонными грядками и восточной, а также западной стороной системы (торцевыми стенами теплицы) при их наличии.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 и фиг. 2 представлена предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок в сравнении с системой 7 наиболее близкого аналога изобретения. Эти системы грядок показаны для варианта размещения их в теплице, ориентированной по длине с востока на запад, так, чтобы, прежде всего ее южная сторона, была открыта солнцу. Предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок 11 имеет южную и северную части, разделенные сквозным, центральным проходом 6. Южная часть этой системы имеет конфигурацию, которая содержит увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки 2, ориентированные по длине с юга на север, и одну, объединяющую их, поперечно-наклонную грядку 1, расположенную по всей длине системы с их южной стороны и ориентированную по длине с востока на запад. При этом, продольно-наклонные грядки 2 вплотную под прямым углом прилегают к поперечно-наклонной грядке 1. Продольно-наклонные грядки 2 имеют одинаковые геометрические параметры, а, именно, длину, высоту южной стенки, высоту северной стенки. Высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны. Поперечно-наклонная грядка 1 южной части предлагаемой системы расположена с южной стороны по отношению к продольно-наклонным грядкам 2, при этом, поперечно-наклонная грядка является наиболее низкой из всех грядок, высота ее южной стенки h1 имеет наименьшее значение. Сквозной, центральный проход 6 системы расположен вдоль северных стенок продольно-наклонных грядок 2.
Северная часть системы имеет конфигурацию, которая содержит увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки 3, ориентированные по длине с юга на север, и одну, объединяющую их, поперечно-наклонную грядку 4, ориентированную по длине с востока на запад и расположенную с северной стороны системы по всей ее длине. При этом, продольно-наклонные грядки 3 также вплотную под прямым углом прилегают к поперечно-наклонной грядке 4. Продольно-наклонные 3 грядки имеют одинаковые геометрические параметры, а, именно, длину, высоту южной стенки, высоту северной стенки. Высота стенки поперечно-наклонной грядки 4 и высота стенок продольно-наклонных грядок 3 в месте прилегания равны.
Все грядки имеют одинаковый угол наклона на юг, выбираемый в зависимости от географической широты местности. При достижении (и превышении) верхнего предела значения этого угла в 40 градусов, обслуживание наклонных грядок может быть затруднено. Между продольно-наклонными грядками 2, как и между продольно-наклонными грядками 3 находятся проходы 12, которые, как и проход 6 являются горизонтальными, что удобно для эксплуатации.
Поперечно-наклонная грядка 4 северной части предлагаемой системы расположена с северной стороны по отношению к продольно-наклонным грядкам 3. При этом, продольно-наклонные грядки 3 имеют южные стенки с высотой h3, имеющей наиболее низкое значение по сравнению с высотой южной стенки h4 поперечно-наклонной грядки 4. Сквозной, центральный проход 6 системы, с шириной Шп (см. фиг. 1 и фиг. 2), расположен вдоль южных стенок продольно-наклонных грядок 3. Сквозной проход у системы 7 наиболее близкого аналога изобретения с такой же шириной Шп, является не центральным и расположен вдоль северных стенок 8 (показано штриховой линией) ее продольно-наклонных грядок.
Северная стенка поперечно-наклонной грядки 1, южной части предлагаемой системы, имеет высоту H1, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 1):
H1=h1+tgα × B1, где
H1 - высота северной стенки поперечно-наклонной грядки 1,
h1 - выбранная высота южной стенки поперечно-наклонной грядки 1,
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,
В1 - выбранная ширина поперечно-наклонной грядки 1.
Северные стенки продольно-наклонных грядок 2 имеют высоту Н2, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 2):
Н2=h2+tgα × А2, где
Н2 - высота северных стенок продольно-наклонных грядок 2,
h2 - высота южных стенок продольно-наклонных грядок 2 равная высоте H1 северной стенки поперечно-наклонной грядки 1,
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,
А2 - выбранная длина продольно-наклонных грядок 2.
Высота южных стенок продольно-наклонных грядок 3 южной части предлагаемой системы h3 определяется в зависимости от угла наклона солнечных лучей β в конкретной местности так, чтобы продольно-наклонные грядки 2 не затеняли расположенные севернее продольно-наклонные грядки 3, например, их верхние поверхности в момент времени, по которому определяется конфигурация (геометрия) предлагаемой системы, например, на момент начала подготовки грядок к посадочным (посевным) работам (см. фиг. 2). В более поздние месяцы, включая летние, отсутствие затенения и увеличение площади инсоляции будет тем более достижимо, так как солнце будет располагаться выше и угол наклона лучей станет больше. Таким образом, угол наклона β для определения конфигурации системы грядок может выбираться в зависимости от географической широты местности. Например, угол β может быть выбран равным 50°, что соответствует углу наклона лучей в апреле в средней полосе РФ (на момент начала подготовки грядок к посадочным (посевным) работам после зимнего перерыва). Но для этого примера выбран (показан) случай использования тепличных грядок круглогодичной теплицы в зимние месяцы и, связанное с этим, уменьшение угла наклона лучей солнца β с 50° до, например, 25° (фиг. 2). То есть область затенения грядок 3 грядками 2 находится ниже линии солнечного луча, проходящего через самую высокую, северную точку (линию) продольно-наклонных грядок 2, расположенную на высоте Н2. При затенении плоскости, соответствующей южной стенке грядок 3, продольно-наклонной грядкой 2 (когда упомянутая линия солнечного луча на момент времени, по которому определяется геометрия системы, пересекает вертикальную плоскость, являющейся продолжением южной стенки грядок 3), чтобы грядки 2 не затеняли верхнюю поверхность расположенных севернее грядок 3, высота h3 южных стенок продольно-наклонных грядок 3 (фиг. 2) должна рассчитываться в соответствии с математической формулой (формула 3):
h3=Н2 - tgβ × Шп, где
h3 - высота южных стенок продольно-наклонных грядок 3, равная высоте северных стенок центрального прохода,
Н2 - высота северных стенок продольно-наклонных грядок 2, равная высоте южных стенок центрального прохода,
β - угол наклона солнечных лучей 9, в момент времени, по которому определяется геометрия системы.
Шп - выбранная ширина сквозного, центрального прохода 6 системы. Высота стенок h3 при полном отсутствии затенения грядок 3 более южными грядками 2 может выбираться произвольным способом при возможном еще более значительном уменьшении их высоты и расходов на формирование грядок системы. В этом случае линия солнечного луча, проходящего через самую высокую, северную точку (линию) продольно-наклонных грядок 2, в момент времени, по которому определяется геометрия системы, падает на дно центрального прохода 6 системы и продольно-наклонные грядки 3 полностью открыты солнцу. В более поздние месяцы, включая летние, отсутствие затенения будет обеспечено, так как солнце будет располагаться выше и угол наклона лучей станет больше.
Северные стенки продольно-наклонных грядок 3 имеют высоту НЗ, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 4):
H3=h3+tgα × A3, где
Н3 - высота северных стенок продольно-наклонных грядок 3,
h3 - высота южных стенок продольно-наклонных грядок 3,
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,
A3 - выбранная длина продольно-наклонных грядок 3.
Северная стенка 5 поперечно-наклонной грядки 4 (самой высокой) имеет высоту Н4, рассчитываемую в соответствии с математической формулой (формула 5):
Н4=h4+tgα × В4, где
Н4 - высота северной стенки 5 поперечно-наклонной грядки 4,
h4 - высота южной стенки поперечно-наклонной грядки 4, равная высоте Н3 северных стенок продольно-наклонных грядок 3,
α - выбранный угол наклона грядок к солнцу,
В4 - выбранная ширина поперечно-наклонной грядки 4. Сквозной проход у системы наиболее близкого аналога изобретения находится с северной или южной стороны системы. На фиг. 1 и фиг. 2 штриховой линией показан вариант расположения такого прохода с северной стороны системы 7 прототипа (вдоль северных стенок 8 ее продольно-наклонных грядок). Сквозной проход 6 предлагаемой системы с шириной Шп (см. фиг. 1 и фиг. 2), расположен по центру этой системы между ее южной и северной частями, что позволяет обеспечить увеличение полезной (посевной) площади, занимаемой, грядками предлагаемой системы 11 по сравнению с системой прототипа 7. Это увеличение показано заштрихованными участками на фиг. 1 и его площадь рассчитывается в соответствии с математической формулой (формула 6):
S=В4*С* N, где
S - площадь увеличения полезной (посевной) площади системы,
В4 - выбранная ширина поперечно-наклонной грядки 4,
С - выбранная ширина проходов 12,
N - число проходов 12 между продольно-наклонными грядками, включая проходы между продольно-наклонными грядками и восточной, а также западной стороной системы (торцевыми стенами теплицы) при их наличии. Предлагаемая система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства может быть использована, как при выращивании растений на открытом грунте, так и в теплицах разных видов, включая теплицу для приусадебного и дачного хозяйства.
Сумма ширины В1 поперечно-наклонной грядки, расположенной с южной стороны системы, и длины А2 любой из продольно-наклонных грядок к ней прилегающих, равна сумме ширины В4 поперечно-наклонной грядки, расположенной с северной стороны системы, и длины A3 любой из продольно-наклонных грядок к ней прилегающих.
В результате преобразования вышеуказанных формул (1-5) высоту Н4 северной стенки поперечно-наклонной грядки 4 можно также рассчитать по формуле (формула 7):
Н4=h1+tgα × (B1+А2+A3+В4) - tgβ × Шп,
из чего объективно можно вытекает, что ее высота по сравнению с высотой северных стенок системы грядок в прототипе снижена на величину tgβ × Шп. Стенки грядок укреплены бортами.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства может быть сформирована следующим образом.
При отсутствии на местности соответствующего требованиям южного склона и во избежание формирования дорогостоящего искусственного насыпного склона (особенно для вегетария), требующего большого объема земляных работ, используют предлагаемую систему наклонных грядок на горизонтальной площадке с увеличивающейся с юга на север высотой грядок, чтобы имитировать требуемый южный склон, обеспечивая получение в равной степени солнечного света для всех грядок.
При формировании предлагаемой системы наклонных грядок значение высоты северной стенки самой высокой грядки предлагаемой системы имеет большое значение, т.к. от этого параметра зависят объем материалов и затраты на изготовление ограды (бортов) грядок, объем земляных работ при их формировании и степень удобства при обслуживании грядок. Угол наклона грядок на юг выбирают в зависимости от географической широты местности, чем выше географическая широта, тем больше рекомендуется делать уклон, чем севернее местность, тем важнее уклон почвы, при выборе угла наклона также необходимо учитывать зависимость количества поглощаемой солнечной энергии от положения солнца в течение суток в разные месяцы года, но в то же время, при увеличении угла наклона выше 40° могут возникнуть затруднения при обслуживании системы наклонных грядок, появляются проблемы при определенных видах полива. Учитывая все факторы, наиболее оптимальные значения угла наклона грядок находятся в пределах от 5° до 20°, что утверждается различными специалистами в области растениеводства, исследовавшими вопрос выбора оптимального угла наклона грядок и доказавшие это утверждение своими экспериментами (см. https://vsaduidoma.com/2017/08/17/naklonnaya-teplaya-gryadka-svoimi-rukami-shema-i-konstmkciya/; https://gubernia.media/number_36/20rphp и др.). Порядок формирования системы продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства одинаковый, как при выращивании растений на открытом грунте,, так и при выращивании растений в теплицах разных видов.
В качестве примера в описании изобретения на фиг. 1, фиг. 2 представлен порядок формирования на горизонтальной поверхности, системы продольно- и поперечно-наклонных грядок в теплице 10, шириной 5 м, ориентированной по длине с востока на запад, так, чтобы, прежде всего ее южная, сторона, была открыта солнцу. В данном случае угол наклона грядок а выбран равным 15°, а высота h1 южной стенки поперечно-наклонной грядки 1 южной части системы равной 0,3 м, при этом, ширина В1 этой грядки, как и ширина В4 поперечно-наклонной грядки 4 северной части системы, выбрана равной 0,5 м, чтобы обеспечивался удобный доступ к любой их точке из проходов 12. В данном примере длина А2 продольно-наклонных грядок 2 и A3 продольно-наклонных грядок 3 выбрана одинаковой, равной 1,6 м, а их ширина равной 1 м, что удобно для работы на этой грядке с растениями из разных межгрядочных проходов 12. Выбранная ширина С проходов 12 составляет 0,5 м, а Шп - ширина сквозного, центрального прохода системы выбрана равной 0,8 м. При этом угол наклона солнечных лучей β для определения конфигурации системы грядок выбран равным 25°.
По углу наклона а, южной высоте h1 поперечно-наклонной грядки 1 и значению ширины этой грядки В1 определяют высоту H1 северной стороны поперечно-наклонной грядки 1 в соответствии с математической формулой H1=h1+tgα × В1, которая при выбранных исходных значениях h1=0,3 м, α=15°, В1=0,5 м составит 0,43 м.
Так же по углу наклона а, высоте южных стенок h2 продольно-наклонных грядок 2, равной высоте H1, и значению длины А2 продольно-наклонных грядок 2 определяют высоту Н2 северных стенок продольно-наклонных грядок 2 южной части системы по формуле Н2=h2+tgα × А2, которая для полученного выше значения h2=Н1=0,43 м и выбранных исходных значениях α=15° и А2=1,6 м составит 0,86 м.
Высота h3 южных стенок продольно-наклонных грядок 3 (фиг. 2), определяемая по формуле h3=Н2 - tgβ × Шп, для этого примера (Н2=0,86 м, β=25°, Шп=0,8 м) равна 0,5 м, а высота Н3, рассчитываемая по формуле Н3=h3+tgα × A3, при h3=0,5 м, α=15° и A3=1,6 м составит 0,93 м. Значение высоты Н4 северной стенки самой высокой грядки предлагаемой системы (северной стенки 5 поперечно-наклонной грядки 4), определяемой по формуле Н4=h4 + tgα × В4, при h4=Н3=0,93 м, α=15° и В4=0,5 м равно 1,07 м.
Для сравнения, высота северной стенки 8 самой высокой грядки системы 7 наиболее близкого аналога изобретения (прототипа) при таких же значениях высоты южной стороны системы (h1=0,3 м), угла наклона грядок (α=15°) и тех же величинах ширины (5 м) системы (теплицы) и ширины сквозного прохода (Шп=0,8 м) составит 1,48 м (фиг. 2). Таким образом, использование предлагаемой системы грядок позволяет существенно снизить максимальную высоту грядок системы и высоту их ограды по сравнению с наиболее близким аналогом изобретения (прототипом) при сохранении угла наклона грядок и уровня инсоляции. В данном примере снижение максимальной высоты грядок с 1,48 до 1,07 м составит 28%. Это имеет большое значение, т.к. от этого параметра зависят объем материалов и затраты на изготовление ограды грядок, объем земляных работ при их формировании и степень удобства при обслуживании грядок. Кроме того, если высота грядок в 1,07 м в предлагаемой системе может быть приемлема для современных «высоких» грядок и их обслуживания, то при высоте грядок прототипа в 1,48 м плодотворная работа с ними может быть затруднительна, а для людей с определенным ростом просто невозможна.
В то же время использование предлагаемой системы грядок при сохранении их максимальной высоты в 1,48 м (Н4=1,48 м) позволило бы, в этом примере, получить преимущество в уровне инсоляции грядок за счет . увеличения угла наклона грунтовой поверхности к солнцу а, например с 15° до 20° (при h3=0,72 м, β=25°, Н2=1,09 м, h1=0,33 м). Величина увеличения полезной (посевной) площади грядок предлагаемой системы по сравнению с системой наиболее близкого аналога изобретения (прототипа), показанная заштрихованными участками на фиг. 1, зависит от N - числа проходов 12. Например, при N=15 это увеличение, определяемое по формуле S=B4×ON, при В4=0,5 м и С=0,5 м составит 3,75 м2, что в 2,3 раза превышает площадь одной продольно-наклонной грядки (1,6 м2) для данного примера системы продольно- и поперечно-наклонных грядок, т.е. в этом случае использование предлагаемой системы позволяет получить дополнительную полезную (посевную) площадь в размере двух и одной трети продольно-наклонных грядок.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства позволяет подобрать желаемый размер максимальной высоты северных грядок системы, изменяя предварительно выбранные исходные значения параметров грядок (особенно угла наклона), используемых в математических формулах, применяемых для расчета.
Порядок расчета параметров системы продольно- и поперечно-наклонных грядок одинаковый как для формирования системы наклонных грядок в открытом грунте, так и при выращивании растений в теплицах разных видов. Предлагаемая система грядок, может содержать разное количество продольно-наклонных грядок, при этом имеется возможность расчета параметров, как отдельных грядок, так и всей системы в целом. Длина поперечно-наклонных грядок 1 и 4 определяется шириной и количеством продольно-наклонных грядок 2 и 3, оба параметра являются выборными величинами, определяются в зависимости от потребностей и возможностей пользователя, использующего предлагаемую систему наклонных грядок.
Форма и размеры бортов соответствует форме и размеру стенок грядок. В качестве материалов для изготовления бортов грядок применяют различные жесткие материалы, например, металл, пластик и др.
Считается, что при больших углах наклона грядок могут появиться проблемы при определенных видах полива, которые уменьшаются при нормальной рыхлости почвы. Следует отметить, что при большом угле наклона грядок предпочтение может отдаваться капельному поливу с капельницами, воткнутыми в почву в районе стебля растений.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для выращивания растений, которая может использоваться в теплицах, парниках и на открытом грунте, позволяет повысить уровень инсоляции и получить теплые грядки, что особенно важно для средней полосы России, где недостает тепла, причем, в первую очередь, тепла земли. Именно недостаток прогрева почвы в этой местности после длительного зимнего промерзания может являться основным негативным фактором для развития растений и получения больших урожаев. На снижение значения этого фактора и возможное его устранение направлено использование указанной системы. Пока светит солнце, даже в течение короткого периода, грунт наклонных грядок будет нагрет лучше, чем у обычных грядок с горизонтальной верхней поверхностью. Условия для растениеводства, а, следовательно, и урожаи, будут лучше даже в пасмурное время (сезон), так как значительная часть солнечных лучей (энергии) и в этом случае проникает через облака. При этом использование системы продольно- и поперечно-наклонных грядок позволяет получить значительное превышение в уровне инсоляции за счет увеличения угла наклона грунтовой поверхности к солнцу при приемлемой высоте грядок, удобной для их обслуживания, а также увеличении посевной площади (по сравнению с наиболее близким аналогом). Согласно информации из источника: книга «Треугольные чудо-грядки» / П.Ф. Траннуа - «ACT-ПРЕСС», 2007По мнению П.Ф. Траннуа, увеличение температуры почвы на каждые 10°С вдвое увеличивает скорость химических реакций. Таким образом, если имеется рост температуры на 10°С до благоприятного для растений интервала температур почвы (18-25°С) за счет замены обычных грядок на наклонные, то корни растений будут работать (всасывать питание) в два раза лучше, что обеспечит увеличение роста растений в той же мере. Причем разница в развитии тем сильнее, чем больше срок от момента посадки растений, что обуславливает значительное увеличение урожая. Использование системы продольно- и поперечно-наклонных грядок в южных областях также имеет большое значение, так как позволяет создать благоприятные условия для растений на раннем этапе жизни, то есть ранней весной, что существенно улучшает их развитие и урожай. Несмотря на то, что в южных районах летом тепла может быть достаточно, урожай сильно зависит от прогрева почвы в момент их посадки и начале вегетации. Кроме того, при использовании в условиях закрытого грунта, предлагаемая система, имеющая только один сквозной, продольный (центральный) проход, позволяет, независимо от ширины теплиц, ориентированных по длине с востока на запад, создавать в них отдельные зоны для растений, требующих различных климатических условий, путем установки поперечных перегородок с только одной дверью в таком сквозном проходе.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства имеет одинаковый угол наклона на юг и конфигурацию, в состав которой входят увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север, и прилегающая к ним под прямым углом с южной стороны поперечно-наклонная грядка, ориентированная по длине с востока на запад. Между продольно-наклонными грядками находятся проходы. Высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны. Стенки грядок укреплены бортами. К продольно-наклонным грядкам с северной стороны прилегает другая поперечно-наклонная грядка, имеющая высоту, равную высоте стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания. Продольно-наклонные грядки разделены поперек их длины сквозным центральным проходом с образованием рядов в количестве двух и более, состоящих из двух последовательно расположенных продольно-наклонных грядок. Южная стенка каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с северной стороны системы, имеет высоту, меньшую, чем высота северной стенки каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с южной стороны системы, рассчитываемую в соответствии с математической формулой в зависимости от величины угла наклона солнечных лучей, при котором исключается затенение верхней поверхности продольно-наклонной грядки, прилегающей к северной поперечно-наклонной грядке, продольно-наклонной грядкой, находящейся с ней в одном ряду южнее через центральный проход и прилегающей к южной поперечно-наклонной грядке. Техническим результатом является снижение высоты системы грядок в северной ее части, приводящее к снижению объема земляных работ при формировании грядок и повышению удобства их обслуживания, обеспечение достаточного уровня солнечной инсоляции грядок, увеличение полезной площади, занимаемой грядками для растениеводства, улучшение доступа к грядкам в центральной части системы грядок. 2 ил.
Система продольно- и поперечно-наклонных грядок для растениеводства, имеющих одинаковый угол наклона на юг и конфигурацию, в состав которой входят увеличивающиеся с юга на север по высоте продольно-наклонные грядки в количестве двух и более, ориентированные по длине с юга на север, и прилегающая к ним под прямым углом с южной стороны поперечно-наклонная грядка, ориентированная по длине с востока на запад, между продольно-наклонными грядками находятся проходы, высота стенки поперечно-наклонной грядки и высота стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания равны, стенки грядок укреплены бортами, отличающаяся тем, что к продольно-наклонным грядкам с северной стороны прилегает другая поперечно-наклонная грядка, имеющая высоту, равную высоте стенок продольно-наклонных грядок в месте прилегания, продольно-наклонные грядки разделены поперек их длины сквозным центральным проходом с образованием рядов в количестве двух и более, состоящих из двух последовательно расположенных продольно-наклонных грядок, южная стенка каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с северной стороны системы, имеет высоту, меньшую, чем высота северной стенки каждой из продольно-наклонных грядок, прилегающих к поперечно-наклонной грядке, расположенной с южной стороны системы, при этом высота южной стенки каждой из прилегающих к северной поперечно-наклонной грядке продольно-наклонных грядок при затенении плоскости этой южной стенки продольно-наклонной грядкой, находящейся с ней в одном ряду южнее через центральный проход и прилегающей к южной поперечно-наклонной грядке, в зависимости от величины угла наклона солнечных лучей, при котором исключается затенение верхней поверхности продольно-наклонной грядки, прилегающей к северной поперечно-наклонной грядке, продольно-наклонной грядкой, находящейся южнее через центральный проход и прилегающей к южной поперечно-наклонной грядке, находящейся с ней в одном ряду, рассчитывается в соответствии с математической формулой:
h3=Н2 - tgβ × Шп, где
h3 - высота южных стенок продольно-наклонных грядок, прилегающих к северной поперечно-наклонной грядке, равная высоте северных стенок центрального прохода,
Н2 - высота северных стенок продольно-наклонных грядок, прилегающих к южной поперечно-наклонной грядке, равная высоте южных стенок центрального прохода,
β - угол наклона солнечных лучей в момент времени, по которому определяется геометрия системы,
Шп - выбранная ширина сквозного центрального прохода системы грядок.
СИСТЕМА НАКЛОННЫХ ГРЯДОК ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА | 2022 |
|
RU2785666C1 |
Пьезоэлектрический вибропреобразователь | 1984 |
|
SU1193471A1 |
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС | 2010 |
|
RU2446672C1 |
US 5117583 A, 02.06.1992 | |||
СИСТЕМА МЕЛИОРАЦИИ ПОЛИВНОГО УЧАСТКА | 2010 |
|
RU2439874C2 |
Авторы
Даты
2024-04-12—Публикация
2023-07-31—Подача