Устройство для культивирования растений Советский патент 1981 года по МПК A01G15/00 

Изобретение относится к устройствам для культивирования растений и может быть использовано в камерам, искусственного климата при изучении потенциальной продуктивности растений в зависимости от режимов и соста ва минерального питания в агроэкосистемах. Известны устройства для минерального питания растений, в которых пре дусмотрена принудительная подача в. пленочную корнеобитаемую среду под небольшим давлением питательного раствора, который затем движется по капиллярам этой среды l J. Недостаток этих устройств заключается в том, что в них можно обеспечить удовлетворительное снабжение корней питательным раствором только при относительно небольшой высоте корнеобитаемой среды, что ограничивает исследование корней растений п естественном распределении их по всему почвенному профилю. Наличие продольных каналов в корнеобитаемой среде ограничивает рост корней,препятствуя естественному их расположе нию. Снабжение кодней водой и питательными минеральншии веществами при капиллярном подъеме питательног роста в пластине ограничивает область его применения. В этих устройствах можно выращивать только проростки, так как капиллярное подпитывание не может обеспечить равномерное снабжение всей корневой системы взрослых растений водой и минеральными веществами при Протяженности ее в 11,5 метра. При капиллярной подпитке пленочных пористых корнеобитаемых сред наблюдается довольно быстрое засоление корней на некотором расстоянии от зеркала питательного раствора 2. Цель изобретения - изучение потенциальной продуктивности растений при различных условиях водно-минерального и органического питания отдельных ярусов корневой системы, исследование суточной динамики роста корней и состава ризосферной микрофлоры. Это достигается тем, что в устройстве для культивирования растений, включающем секции с корнеобита-. емым субстратом, резервуары, насосы и трубопроводы для подачи и сбора питательного раствора, держатели растений, термостатированные секции пленочного пористого субстрата разелены между собой гидроизоляционныи проклсщками и установлены вертикально, причем верхняя часть каждой екции снабжена носителем питательного раствора, а нижняя - гидаюфильным фитилем и сборником питательного аствора.

На чертеже дана схема устройства.

Устройство содержит секции с пленочной корнеобитаемой средой 1 в вие пористого пленочного субстрата, не пронизываемого корнями (например листовой поровинил).

На нижней части пленочной корнеобитаемой среды 1 имеется гидрофильный фитиль 2, обеспечивающий сбор профильтрованного самотеком сверху вниз питательного раствора.

Между секциями корнеобитаемой среды имеются изолирующие прокладки 3, выполненные из гидрофобного материала, например полиэтиленовой пленки, что предотвращает смешивание циркулирующего в секционированных элементах корнеобитаемой среды питательного раствора. Таким образом обеспечена возможность исследования процессов поглощения воды и минеральных веществ отдельными зонами корневых систем растений.

На внутренней стороне пленочной корнеобитаемой среды установлены термостатирующие элементы (на чертеже не показаны), позволяющие поддерживать заданную температуру в различных участках корневой системы.

Корнеобитаемая среда и находящиеся на ее нарул ной части корни закрыты съемной светонепрозрачной стенкой 4, изготовленной из листовой пластмассы или нержавегацей стали и обеспечивакхцей доступ ко всей корневой системе. Съемная стенка расположена на некотором расстоянии от корнеобитаемой среды и ее снятие и закрепление в устройстве не вызывает травмирования корней.

Проростки растений закрепляются на верхней секции корнеобитаемой среды при помощи съемного держателя 5. Сверху устройство закрыто разъемной крышкой б, на которой находится светоотражакяций экран 7 из белбй полиэтиленовой пленки, предотвращающий перегрев верхней части устройства и корневой шейки растений. Закрепление корневой шейки держателем 5 совместно с присасыванием корней к пористой пленочной корнеобитаемой среде обеспечивает надежное закрепление растений 9 в вертикальном положении.

Съемная стенка 9 открывает доступ к опорному бруску 10, установленному на верхнем изгибе пористой пленочной корнеобитаемой среды I, верхняя часть которой по всей длине опущена в верхний резервуар. 11 с питательным рас..

Скорость фильтрации раствора по капиллярам пористого пленочного материала превышает скорость потребления его корневой системой растений, что предотвращает его засоление.

Профильтровавшийся через пористую пленочную корнеобитаемую среду раствор вновь подается в верхние резервуары насосс 12 из резервуаров 13, (куда питательный раствор собирается при помощи гидрофильных фитилей в каждой секции отдельно.

Рециркуляция питательного раствор в каждой секции пленочной погжстой корнеобитаемой среды позволяет исследовать водный и минеральный обмен в различных зонах корневой системы.

Каркас 14 устройства, служащий ем основанием, изготовлен из листовой пластмассы или нержавеющей стали.

Принцип работы устройства состоит в следующем.

. Проростки, растений закрепляются на верхнюю часть верхней секции поритой пленочной корнеобитаемой среды 1 по которой сверху вниз самотеком из верхнего резервуара фильтруется раствор. Скорость фильтрации превышает скорость потребления раствора и его избыток отводится гидрофильным фитилем 2 в соответствующий резервуар 13 расположенный внизу. Профильтровавшийся раствор насосом 12 подается вновь в верхний резервуар 11. Изолирующая гидрофобная прокладка 3 между секциями предотвращает смешивание растворов. В таком режиме рециркуляции питательного раствора работают все секции пористой пленочной корнеобитаемой среды.

Растущие корни располагаются в вертикальной плоскости на поверйности пористого материала, постепенно разрастаются и переходят на поверхность нижележащей секции

Растения в устройстве могут выращиваться при естественном освещении или под искусственными источниками света в простых облучательных установках или фитотронах. Легкий доступ ко всей корневой системе, широкие возможности варьирования температуры различных зон корней, режимов водног и минерального обмена, состава ризосферной микрофлоры открывают широкие возможности в проведении комплексных исследований при изучении динамики роста корневых систем и протекающих в них физиологических процессов.

Формула изобретения

60 Устройство для культивирования растений, включающее секции с корнеоби таемым субстратом, резервуары, Тасосыи трубопроводы для подачи и рбора питательного раствора, держа65 тели растений, отличающеес я тем, что.с целью изучения потенциальной продуктивности растений при различных условиях водно-минерального и органического питания отдельных ярусов корневой системы, исследования суточной динамики роста корней и состава ризосферной микрофлоры, секции разделены между собой гидрой золяционньо4и прокладками и ус тановлены вертикально, причем верхняя часть каждой секции снабжена носителем питательного раствора, а нижняя гидрофильным фитилем и c6optmком питательного раствора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ермаков В.М. Пленочный метод беспочвенного выращивания растений, 1964, Докл. ВАСХИИЛ, 5, 31-35. 2.Авторское свидетельство СССР 325917, кл. А 01 6 31/02, 1972.