СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Советский патент 1969 года по МПК A01G31/02 

Изобретение относится к устройствам для выращивания растений на питательных средах без почвы.

Известно оборудование, с помощью которого осуществляется автоматическая подача раствора при выращ.ивании растений на субстратах с капиллярными свойствами. Часто применяется секционированная подача раствора.

Известны устройства для подачи питательного раствора к вегетационным сосудам, наполненным субстратом, обладающим капиллярным всасыванием. Питательный раствор поддерживается в вегетационных сосудах на некотором уровне, так что нижний слой субстрата находится в питательном растворе. По мере потребления его растениями происходит капиллярное всасывание нового раствора. В условиях невесомости использовать подобную систему нельзя, так как невозможно поддерживать в вегетационных сосудах заданный уровень питательного раствора.

Известны также системы, в которых частота подкормок регулируется датчиками, реагирующими на изменение влажности заменителя почвы.

Однако упомянутые системы, вполне работоспособные в условиях защищенного грунта, не могут быть применены в оранжерее зам.кнутой экологической системы.

В теплице, как правило, выращивают на всей площади одну культуру с одной и той же датой посева или посадки. В космической же оранл-серее на вегетационных площадях произрастает целый набор культур, требующих дифференциального режима питания. Кроме того, наиболее выгодной с точки зрения экономии полезного объема оранн-сереп является «скользящая схема смены культур, при которой

ел едневно на место убранной созревшей культуры сразу же высевают новые семена. В таких условиях как различные культуры, так и растения одной культуры находятся в разных фазах развития, в результате чего возникает

необходимость еще большей дифференциации режима подачи питательного раствора. Следовательно, для пспользован 1я в космической оранлчерее системы подачи раствора, основанной на измерении влажности субстрата с помощью, например, электрических датчиков, потребовалась бы сложная схема.

Специальные требования, предъявляемые к конструкциям космических объектов: минимальные вес и габариты, надежность и длительность работы, а также специфические условия эксплуатации - все это препятствует применению известпого оборудования для космической оранл ереи. Предлагаемая система автоматической поотличается от известных тем, что резервуар разделен посредством пленки на две камеры, одна из которых (рабочая) предназначена для раствора и соединена трубопроводами с вегетационными сосудами, а вторая (вспомогательная) - отверстием с атмосферой. Это позволяет обеспечить подачу раствора в космических условиях.

Кроме того, в местах соединения трубопроводов с вегетационными сосудами установлеиы пробки со сквозными отверстиями с плотно вставленными в них фитилями.

Несколько вегетационных сосудов / и резервуар 2 объединены трубопроводами 3 в систему сообщающихся сосудов. Каждый сосуд наполнен инертным субстратом 4, обладающим свойством капиллярного всасывания. На трубопроводе, соединяющем резервуар с вегетационными сосудами, установлен электромагнитный клапан 5, а на подводящем трубопроводе - электромагнитный клапан 6.

Резервуар разделен пассивной пленкой на две полости, в одной из которых находится питательный раствор, а другая соединена с атмосферой. Полость с раствором выполне} а герметичной. Для автоматизации процесса заполнения резервуара раствором применено устройство для управления подачей, состоящее из объемного датчика 8 и релейного блока 9, который в необходимые моменты времени включает клапаны 5 или 6.

В вегетационных сосудах располагается корневая система растений.

В месте соединения подводящих трубопроводов 3 с вегетационным сосудом устанавливается пробка 10, в сквозные отверстия которой плотно входят концы фитилей 11. Такое устройство исключает возможность попадания воздуха в подводящий трубопровод и обеспечивает надежную и равномерную подачу раствора по всему объему субстрата.

Носле заполнения резервуара 2 раствором последний поступает при открытом клапане 5 по трубопроводам в вегетационные сосуды и равномерно распределяется за счет капиллярного всасывания ио всему объему инертного заменителя почвы.

Корни растений потребляют питательный раствор из инертного субстрата, в результате чего его влажность снижается. Однако усвоенный раствор сейчас же замещается свежим из резервуара.

Раствор из резервуара подается к растениям не за счет натяжения пленки, а только за счет силы капиллярного всасывания инертного субстрата, в связи с чем дополнительной энергии на подачу раствора к корням не требуется. Таким образом, влажность субстрата во всех вегетационных сосудах поддерживается на постоянном уровне, который зависит от водно-физических свойств применяемого субстрата. По израсходовании определенного количества раствора из резервуара 2 срабатывает объемный датчик 8. В результате этого

«лапан 5 закрывается, а «лалан 6 открывается, и в резервуар 2 поступает свежий раствор. По заполнении резервуара объемный датчик выключает клапаны, и подача раствора прекращается.

Для нормального функционирования устройства создается такая структура субстрата, чтобы его максимальная влагоемкость соответствовала оптимальному водно-воздущному режиму корневой системы. Для создания такой структуры подбирают гранулы субстрата определенного размера, чтобы сочетание размера скважин между гранулами и внутриагрегатной пористости гранул обеспечивало требуемые водно-физические свойства.

Предмет изобретения

1.Система автоматической подачи и распределения питательного раствора при выращивании растений на субстратах с капиллярными свойствами, включающая резервуар, трубопроводы, вегетационные сосуды и устройство для управления подачей раствора, отличающаяся тем, что, с целью улучщения подачи

раствора в рабочую камеру, резервуар разделен посредством пленки на две камеры, одна из которых (рабочая) предназначена для раствора и соединена трубопроводами с вегетационными сосудами, а вторая (вспомогательная) - отверстием с атмосферой.

2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что в местах соединения трубопроводов с вегетационными сосудами установлены пробки со сквозными отверстиями с плотно вставлеиными в пих фитилями.