Устройство для выращивания растений Советский патент 1992 года по МПК A01G31/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, может быть использовано в растениеводстве закрытого и открытого грунта и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1662440.

Цель изобретения - улучшение водно- воздушных условий корнеобитаемой среды.

На фиг. 1 показано устройство для выращивания растений, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для выращивания растений содержит емкость, состоящую из корпуса 1 и расположенного в нем водонепроницаемого слоя 2 со сферически контактирующи- ми с питательной средой поверхностями 3, образующими с водонепроницаемой поверхностью корпуса 1 сегментные полости 4 для размещения жидкой питательной среды, соединенные между собой каналами 5 и снабженные патрубками- 6 для последовательного соединения между собой емкостей и для соединения с источником (не показан) жидкой питательной среды. Патрубки 6, не соединенные с потребителями, закрыты за- глушками (не показаны).

Водонепроницаемой слой 2 емкости на участках, примыкающих ксегментным полостям 4, выполнен с порами 7, представляющими собой каналы, имеющие форму усеченного конуса с верхним диаметром 5- 15 мкм и нижним диаметром 20-60 мкм. Пористые участки содержат 20-80 сквозных пор на 1 см . На участках, не имеющих пор, водонепроницаемый слой 2 на поверхно- сти, контактирующей с почвой или другой средой жизнеобитания корневой системы растений, имеет выемки 8, выполненные в виде воронок, которые снабжены каналами 9, соединенными с трубопроводами 10 для отвода из почвы отходов жидкой среды. Выемки 8 закрыты фильтрующими сетками 11.

В сегментных полостях 4 размещены горизонтальные мембраны 12, разделяющие каждую полость на два отсека 13 и 14, причем нижние отсеки 14 полостей 4 соединены каналами 15 между собой, каналами в виде патрубков 16 и 17 - с источником (не показан) давления воздуха и с атмосферой - через каналы в виде патрубков 18. Верхние отсеки 13 связаны с источником (не показан) питательной среды.

Патрубки 17 и 18 снабжены клапаном в виде заслонки 19, размещенной в них с помощью направляющего паза 20 и снаб- женной приводом, состоящим из расположенной с помощью закрепленного на заслонке стержня 21 пружины 22, постоянно держащей заслонку в патрубке 18, и из электромагнитного привода, состоящего из

закрепленного на стержне 21 с помощью электроизоляции (не показана) сердечника 23 и электромагнитной катушки 24, в которую входит указанный сердечник. Обмотка электромагнитной катушки 24 соединена с источником 25 электрической энергии, например с аккумуляторной батареей, электроцепью 26, в которую с помощью электродов 27 и 28 включена почва 29. Клапан 19с приводом расположен в кожухе 30.

Устройство работает следующим образом.

В верхние отсеки 13 сегментных полостей 4 нагнетают под давлением жидкую питательную среду, например водный раствор солей, содержащих азот, фосфор, калий и другие необходимые для питания растений элементы в отдельности или смеси. После наполнения источник питательной среды выключают и включают источник повышенного давления воздуха, который под давлением идет по патрубкам 17 и 16 в нижние отсеки 14 сегментных полостей 4. Давление в них повышается, отчего мембраны 12 изгибаются выпуклостью вверх и приближают находящуюся на них питательную среду к основаниям пор 7, обеспечивая захват порами питательной среды. При достижении необходимого, заранее заданного давления воздуха в нижних отсеках 14 полостей 4 источник повышенного давления воздуха автоматически выключается и при уменьшении давления до необходимой заранее заданной величины автоматически включается (механизм автоматического включения и выключения источника повышенного давления воздуха не показан).

Жидкая питательная среда, находящаяся в верхних отсеках 13 полостей 4, захватывается основаниями пор 7 и транспортируется ими вверх, в почвенный слой 29, где она рассредотачивается по почвенным частицам, поступая в них через пронизывающие почвенные комочки поры за счет сил поверхностного натяжения.

При насыщении почвенного слоя водным раствором солей питательных веществ он становится электропроводным, поэтому электрический ток идет от источника 25 электрической энергии, например аккумуляторной батареи, по электропроводу 26, электроду 28, почвенному слою 29, электроду 27, т.е. по замкнутой электрической цепи, в которую включена почва, поступает в обмотку электромагну гной катушки 24, в которой возбуждаются электромагнитные силы индукции, е которые втянут сердечник 23, а последний, перемещаясь, перемещает через стержень 21, сжимая пружину 22, заслонку 19, выводя ее из патрубка 18 и вводя

в патрубок 17, открывая патрубок 18 и перекрывая патрубок 17 в верхней части, отчего нижние отсеки 14 полостей 4 соединяются с атмосферой, воздух из них выходит, давление понижается и мембраны 12 вместе с находящейся на них питательной средой под действием сил тяжести опускаются. Питательная среда отходит от оснований пор 7 и не поступает в почву.

После расхода питательной среды кор- нями произрастаемых на почве растений электропроводность почвенного слоя 29 уменьшается, ток по электроцепи не идет и пружина 22 возвращает заслонку 18 в исходное положение. Она перекрывает патру- бок 18 и открывает патрубок 17, соединяя его с источником повышенного давления воздуха, отчего воздух под давлением идет в нижние отсеки 14 полостей 4, изгибая мембраны 12 выпуклостью вверх и прибли- жая питательную среду к основаниям пор 7, и питательная среда опять идет по порам 7 в почвенный слой 29, насыщая его. Далее процесс повторяется.

После расходования питательной ере- ды из сегментных полостей их заполняют под давлением источником питательной среды.

В почвенном слое 29 или другой среде жизнеобитания корневой системы в резуль- тате атмосферных осадков, обильных поливов скапливается свободная, не связанная

с почвенными частицами жидкая среда, выгоняя из пространства между почвенными комочками воздух, отчего эти отходы жидкой среды нарушают естественный необходимый водновоздушный режим почвы. Отходы жидкой среды стекают в выемки 8, из которых за счет сил тяжести по каналам 9 поступают в трубопроводы 10, по которым удаляются в специальную емкость (не показана).

В открытом грунте устройство располагают на естественном грунте, в теплицах - на стеллажах (не показаны), располагая емкости 1 последовательно, соединяя их одна с другой с помощью патрубков 6 и 16. Формула изобретения Устройство для выращивания растений по авт. св. Ns 1662440, отличающееся тем, что, с целью улучшения водновоздуш- ных условий корнеобитаемой среды, сегментные полости снабжены горизонтальными мембранами, разделяющими каждую полость на два отсека, причем нижние отсеки полостей соединены каналами между собой, с источником давления и атмосферой, при этом канал, соединяющий отсеки с атмосферой, содержит клапан, снабженный пружиной и электромагнитной катушкой, сердечник которой связан с клапаном, а обмотка - с источником электрической энер гии электрической цепью, в которую включена почва.

Изобретение относится-к сельскому хозяйству и может быть использовано в растениеводстве закрытого и открытого грунтов. Устройство для выращивания растений содержит емкость, состоящую из корпуса 1 с водонепроницаемым слоем 2 и со сферически контактирующими с питательной средой поверхностями 3, образующими с водонепроницаемой поверхностью корпуса сегментные полости 4 для размещения жидкой питательной среды. Между собой полости соединены каналами 5, а с источником жидкой питательной среды - патрубками. ts Полости снабжены горизонтальными мембранами 12, разделяющими каждую полость на верхний отсек 13 и нижний отсек 14. Нижние отсеки соединены каналами 15 между собой, каналами в виде патрубков 16 и 17 - с источником давления воздуха, каналами в виде патрубков 18 - с атмосферой. В верхние отсеки нагнетают воду или раствор солей. После их заполнения подают под давлением воздух в нижние отсеки. При этом мембраны прогибаются выпуклостью вверх и поднимают уровень воды или раствора до поверхностей 3. Через поры 7 вода или раствор поступает в почву над устройством. Электропроводность почвы при этом увеличивается, что обеспечивает протекание по ней тока, закрывающего электромагнитный клапан 19 на патрубке 17. Воздух из нижних полостей стравливается в атмосферу и подача жидкости в почву через поры 7 прекращается. Приуменьшении влажности почвы клапан открывается, обеспечивая повторение цикла и поддержание заданной влажности. 3 ил. (Л С со о J N3 Фиг. 2

Фиг. /

8 9 5-5

.

. - .

-гт - . / -л

/-, / - . . /..

/7S//F///7 ///////// ///////// ОФиг. 3

/

/У