RU2151493C1 - Hydroponic growing plant - Google Patents
Hydroponic growing plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151493C1 RU2151493C1 RU99100517/13A RU99100517A RU2151493C1 RU 2151493 C1 RU2151493 C1 RU 2151493C1 RU 99100517/13 A RU99100517/13 A RU 99100517/13A RU 99100517 A RU99100517 A RU 99100517A RU 2151493 C1 RU2151493 C1 RU 2151493C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conveyor
- plants
- belt
- tape
- nutrient solution
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к гидропонике без субстрата. The invention relates to agriculture, namely to hydroponics without a substrate.
Известно устройство для конвейерного выращивания растений, содержащее вегетационный сосуд, корпус которого ограничен круговой цилиндрической поверхностью. Светоотражающий экран имеет в основании круговую цилиндрическую поверхность и образован вращением на 360o полуокружности переменного радиуса, концентрической и большего радиуса, чем посадочная поверхность.A device for conveyor growing plants containing a vegetation vessel, the body of which is bounded by a circular cylindrical surface. The reflective screen has a circular cylindrical surface at the base and is formed by 360 ° rotation of a semicircle of variable radius, concentric and larger radius than the landing surface.
Передвигаясь по конвейеру в процессе роста, растения получают все увеличивающийся объем для развития. В устройство подаются воздух и питательный раствор (а.с. СССР N 1748753, кл. А 01 G 31/02, опубл. 23.07.92). Moving along the conveyor during the growth process, plants receive an ever-increasing volume for development. Air and a nutrient solution are supplied to the device (AS USSR N 1748753, class A 01 G 31/02, publ. 23.07.92).
Данное устройство приспособлено только для выращивания растений в условиях невесомости. Недостатком его является неэффективное использование объемов посевной площади при согласовании окружной скорости криволинейной посадочной поверхности с периодом вызревания растений. Чтобы освободить место для следующих растений, нужна большая окружная скорость - соответственно больший объем устройства. Вследствие этого устройство непригодно в условиях массового сельскохозяйственного производства. This device is suitable only for growing plants in zero gravity. Its disadvantage is the inefficient use of the sown area when matching the peripheral speed of the curved landing surface with the period of plant maturation. To make room for the following plants, you need a large peripheral speed - respectively a larger volume of the device. As a result, the device is unsuitable in conditions of mass agricultural production.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для выращивания растений, которое включает каркас, замкнутый конвейер, множество валиков на каркасе, вокруг которых конвейер движется в горизонтальной плоскости к множеству участков обработки. Лента конвейера имеет множество отверстий, посевную рамку для ограничения площади посевного материала, поступающего на ленту, средства, неподвижно несущие рамку на каркасе над лентой, средства для введения посевного материала в посевную рамку, посевной материал может перемещаться без помех ниже рамки вместе с лентой к следующему участку, и приводные средства для одного из валиков, передающие движение ленте (патент США N 3664061, кл. А 01 G 31/00, опубл. 23.05.72 г.)
Данное техническое решение имеет следующие недостатки. Питательный раствор подается сверху в виде оросительной системы, а отверстия в ленте предусмотрены для стока питательной жидкости, причем имеют малый диаметр, чтобы зерна высеваемого материала в них не проваливались. Вследствие этого в таком устройстве лента приспособлена для одного вида растений с определенным диаметром семян. Корневая система растений расположена на лицевой стороне ленты и удержание растений на ней осуществляется за счет плотного переплетения корней, что вызывает взаимное угнетение растений, кроме того, 100%-ная влажность, возникающая при такой подаче питательного раствора, препятствует дыханию растений, вызывает различные заболевания. Развивающаяся корневая система растений забивает дренажные отверстия ленты и из-за медленного движения ленты освобождение этих отверстий не может производиться своевременно для всех растений и эффективно, что вызывает затопление фрагментов посева и их отмирание по причине прекращения дыхания корневой системы. К тому же скопление воды может вызвать значительный прогиб ленты.The closest technical solution to the proposed one is a device for growing plants, which includes a frame, a closed conveyor, many rollers on the frame around which the conveyor moves in a horizontal plane to many processing sites. The conveyor belt has many holes, a sowing frame to limit the area of seed entering the belt, means that motionlessly carry the frame on the frame above the belt, means for introducing seed into the seed frame, the seed can move without interference below the frame along with the belt to the next plot, and drive means for one of the rollers, transmitting the movement of the tape (US patent N 3664061, CL A 01 G 31/00, publ. 23.05.72,)
This technical solution has the following disadvantages. The nutrient solution is supplied from above in the form of an irrigation system, and the holes in the tape are provided for the drainage of the nutrient fluid, and have a small diameter so that the grains of the seed to be sown do not fall through. As a result, in such a device, the tape is adapted for one type of plant with a certain seed diameter. The root system of plants is located on the front side of the tape and the plants are retained on it due to the dense interweaving of the roots, which causes mutual inhibition of the plants, in addition, the 100% humidity arising from this supply of the nutrient solution prevents the plants from breathing, causing various diseases. The developing root system of plants clogs the drainage holes of the tape and, due to the slow movement of the tape, these holes cannot be released in a timely manner for all plants and effectively, which causes flooding of the crop fragments and their death due to the cessation of respiration of the root system. In addition, the accumulation of water can cause a significant deflection of the tape.
При таком высеве посадочного материала грядками и известной скорости движения конвейерной ленты одновременно вызревшие растения будут убираться не одновременно, что ухудшает качество урожая. With such seeding of planting material in beds and a known speed of conveyor belt, simultaneously matured plants will not be harvested simultaneously, which affects the quality of the crop.
Кроме того, устройство, в целом, громоздко, материалоемко, требует искусственного освещения и подвергает верхнюю часть растений на различных станциях обработки иногда ненужному и вредному воздействию. In addition, the device, as a whole, is bulky, material-intensive, requires artificial lighting and exposes the upper part of plants at various processing stations to sometimes unnecessary and harmful effects.
Целью предлагаемого изобретения является устранение вышеназванных недостатков и улучшение условий для выращиваемых растений за счет обеспечения чередования режимов "питания" и "дыхания" корневой системы растений. The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages and improve the conditions for cultivated plants by ensuring the alternation of the regimes of "nutrition" and "respiration" of the root system of plants.
Повышение урожайности и улучшение качества урожая осуществляется за счет создания возможности порядного высева растений, организации оптимальных расстояний между растениями и своевременной уборки для всех рядов растений. Increasing productivity and improving the quality of the crop is carried out by creating the possibility of orderly planting of plants, organization of optimal distances between plants and timely harvesting for all rows of plants.
Для решения поставленных задач установка для гидропонного выращивания растений содержит каркас, замкнутый конвейер, движущийся в горизонтальной плоскости, конвейерную ленту с отверстиями, средства для введения посевного материала, средства для уборки урожая и привод конвейера, передающий движение ленте. Согласно изобретению, в одних отверстиях конвейерной ленты размещены вегетационные сосуды для выращиваемого материала, а в других - светонепроницаемые элементы плавучести, причем подача питательного раствора и его периодический отвод осуществляются с нижней стороны конвейерной ленты в зоне корней растений. To solve the problems, a plant for hydroponic cultivation of plants contains a frame, a closed conveyor moving in a horizontal plane, a conveyor belt with holes, means for introducing seed, means for harvesting and a conveyor drive transmitting the movement of the belt. According to the invention, vegetation vessels for the material to be grown are placed in some openings of the conveyor belt, and opaque buoyancy elements are located in others, and the nutrient solution is supplied and periodically withdrawn from the underside of the conveyor belt in the plant root zone.
Кроме того, каждый вегетационный сосуд выполнен в виде сетчатой ячейки, в нижней части которой размещен пористый материал для высева семян. При такой конструкции установки лента замкнутого конвейера выполняет три функции: две своих основных - используется в качестве несущей поверхности для выращиваемых растений и сообщает им движения от посадочного устройства до уборочного, и третью дополнительную: в отличие от прототипа лента выполняет функцию разделения корней растений от их верхней части. In addition, each vegetation vessel is made in the form of a mesh cell, in the lower part of which a porous material for sowing seeds is placed. With this installation design, the closed conveyor belt performs three functions: two of its main functions — used as a bearing surface for growing plants and informs them of the movement from the planting device to the harvester, and a third additional one: unlike the prototype, the belt performs the function of separating plant roots from their upper parts.
Это позволяет, не тревожа верхнюю часть растений, чередовать в оптимальном соотношении режимы "питания" и "дыхания" корневой системы при подаче и периодическом отводе питательного раствора в вегетационную ванну, расположенную с нижней стороны конвейерной ленты. This allows, without disturbing the upper part of the plants, to alternate in the optimal ratio the modes of “nutrition” and “respiration” of the root system when feeding and periodically draining the nutrient solution into the vegetation bath located on the underside of the conveyor belt.
Элементы плавучести, установленные в отверстиях ленты, с одной стороны, удерживают ленту с растениями на заданном расстоянии от питательного раствора, а, с другой стороны, затеняют корневую систему растений, препятствуя развитию микроводорослей и обеспечивая нормальную продуктивность. Кроме того, эти плавучие элементы разгружают ленту от механических нагрузок, облегчая ее вес. The buoyancy elements installed in the holes of the tape, on the one hand, keep the tape with the plants at a predetermined distance from the nutrient solution, and, on the other hand, obscure the root system of the plants, inhibiting the development of microalgae and ensuring normal productivity. In addition, these floating elements unload the tape from mechanical stress, lightening its weight.
Чередование на конвейерной ленте отверстий с вегетационными сосудами с отверстиями, где расположены элементы плавучести, позволяет осуществлять порядный метод высева растений, что повышает урожайность и улучшает качество убранного урожая, так как растения развиваются естественным образом, не угнетая друг друга. Кроме того, это позволяет на одной ленте высаживать растения с различным диаметром семян, с различным вегетационным периодом, выбирая в каждом конкретном случае оптимальное расстояние между растениями и разный метод посадки. The alternation on the conveyor belt of openings with vegetation vessels with openings where buoyancy elements are located allows for an orderly method of planting, which increases yield and improves the quality of the harvested crop, as the plants develop naturally without oppressing each other. In addition, this allows you to plant on the same tape plants with different seed diameters, with different growing periods, choosing in each case the optimal distance between plants and a different planting method.
На фиг. 1 представлен общий вид установки для гидропонного выращивания растений, вид сбоку;
на фиг. 2 - замкнутый конвейер, вид сверху;
на фиг. 3 - фрагмент конвейерной ленты, вид сверху;
на фиг. 4 - то же, вид сбоку.In FIG. 1 shows a General view of the installation for hydroponic cultivation of plants, side view;
in FIG. 2 - closed conveyor, top view;
in FIG. 3 - fragment of conveyor belt, top view;
in FIG. 4 is the same side view.
Установка для гидропонного выращивания растений содержит смонтированную на каркасе 1 ванну 2 для питательного раствора, замкнутый конвейер в виде бесконечной ленты 3 с отверстиями, устройство 4 для высева семян, устройство 5 для уборки урожая, привод 6 конвейера, зачистное устройство 7, установленное в ванне 2. Installation for hydroponic growing plants contains mounted on the frame 1
Устройство для приготовления и подачи питательного раствора включает в себя насосную станцию 8, емкость 9 для воды, емкости 10 для концентрированных компонентов питательной смеси, дозаторы 11, блок управления 12, емкость 13 для питательного раствора, экспресс-анализатор 14, дезинфектор 15 раствора, емкость 16 для отработанного раствора, нагнетательный трубопровод 17 и спускной трубопровод 18. A device for preparing and supplying a nutrient solution includes a pumping station 8, a container 9 for water, a container 10 for concentrated components of the nutrient mixture, dispensers 11, a control unit 12, a container 13 for a nutrient solution, an express analyzer 14, a solution disinfector 15, a container 16 for waste solution, discharge pipe 17 and drain pipe 18.
В одних отверстиях конвейерной ленты 3 размещены вегетационные сосуды 19 в виде сетчатых ячеек, на дне которых находится пористый материал 20 для посадки семян. В других отверстиях ленты 3 установлены светонепроницаемые плавучие элементы 21. In one of the holes of the
Для выращивания растений различных видов ванна 2 по длине может быть разделена на отдельные секции (не показано). For growing plants of various species, the
Для предотвращения провисания ленты 3 вдоль ванны 2 натянуты струны 22. To prevent the
Для возможности последовательного выращивания растений с различным вегетационным периодом предусмотрена возможность изменения скорости движения конвейера. For the possibility of successive cultivation of plants with different growing periods, the possibility of changing the conveyor speed is provided.
Работает установка следующим образом. The installation works as follows.
Из емкости 13 приготовленный питательный раствор по системе трубопроводов 17 закачивают насосной станцией 8 в ванну 2. Включают привод 6 конвейера и устройство для высева семян 4, которое укладывает семена растений в вегетационные сосуды 19, где они находятся на пористом материале 20. Расстояния между вегетационными сосудами 19 в ряду и по ходу движения ленты 3 выбираются в зависимости от вида растений. Учитывая то, что семена до прорастания и образования корневой системы не должны подсыхать во время отливов питательного раствора или находиться в растворе, выбирают соответствующее расстояние донышек сосудов 19 над поверхностью питательного раствора. From the container 13, the prepared nutrient solution is pumped through the piping system 17 to the
Во время движения конвейерной ленты 3 в ванне 2 автоматически поддерживается определенный уровень питательного раствора, который для обеспечения доступа воздуха к корням растений периодически откачивается в емкость 16 для отработанного раствора. Продолжительность подачи раствора в ванну и его откачки задаются в зависимости от вида растения блоком управления 12. С помощью экспресс-анализатора 14 определяют состав отработанного раствора и при отсутствии какого-либо из компонентов блок управления 12 подает команду на соответствующий дозатор 11. During the movement of the
При содержании в растворе вредных веществ блок управления 12 подает команду на один из дозаторов 11 и в раствор вводится реагент для их нейтрализации. When the content of harmful substances in the solution, the control unit 12 gives a command to one of the dispensers 11 and a reagent is introduced into the solution to neutralize them.
При обнаружении в растворе вредных микроорганизмов и водорослей раствор пропускают через дезинфектор 15, работающий на одном из физических принципов (например, тепловой, радиационный и др.). If harmful microorganisms and algae are detected in the solution, the solution is passed through a disinfector 15 operating on one of the physical principles (for example, thermal, radiation, etc.).
В периоды "дыхания" корней растений при отсутствии раствора в ванне при необходимости приводится в движение зачистное устройство 7 с одновременной подачей моюще-дезинфицирующего раствора (например, слабого водного раствора перманганата калия). During periods of "respiration" of plant roots in the absence of a solution in the bath, if necessary, the stripping device 7 is set in motion with the simultaneous supply of a washing-disinfecting solution (for example, a weak aqueous solution of potassium permanganate).
Натянутые вдоль ванны струны 22 удерживают конвейер и вегетационные сосуды 19 на определенном расстоянии от дна ванны 2, что защищает корни растений и нижнюю часть сосудов 19 от повреждений. Для предотвращения подтапливания конвейера и снижения его коррозионного износа и во избежание затопления верхней части растений, а также для затенения их корневой системы служат плавучие элементы 21. Strings stretched along the
По мере движения конвейера и созревания урожая растения поступают к концевой части ванны 2, где приводят в действие устройство для уборки растений 5, с помощью которого производят уборку урожая, отделение "вершков" от "корешков", сортировку и отправляют на соответствующее использование. As the conveyor moves and the crop ripens, the plants arrive at the end of the
Конвейер, освобожденный от урожая, уходит под низ ванны и движется к ее началу, где цикл повторяется снова. The conveyor, freed from the crop, goes under the bottom of the bath and moves to its beginning, where the cycle repeats again.
Предложенная установка может быть использована как в виде отдельных изолированных функциональных блоков, так и нескольких, имеющих единый блок приготовления и обработки питательного раствора. При этом могут быть использованы непригодные для традиционного земледелия площади при одновременном снижении затрат труда за счет автоматизации процесса выращивания урожая и улучшения экологического состояния окружающей среды. The proposed installation can be used both in the form of separate isolated functional units, or several having a single unit for the preparation and processing of a nutrient solution. At the same time, areas unsuitable for traditional farming can be used while reducing labor costs by automating the process of growing crops and improving the ecological state of the environment.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100517/13A RU2151493C1 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Hydroponic growing plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100517/13A RU2151493C1 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Hydroponic growing plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2151493C1 true RU2151493C1 (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=20214540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99100517/13A RU2151493C1 (en) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | Hydroponic growing plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2151493C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504950C1 (en) * | 2012-06-21 | 2014-01-27 | Дахир Курманбиевич Семенов | Method of multitiered automated growing plants in protected volume with regulated environment and multitiered automated device of conveyor type for growing plants in protected volume with regulated environment |
RU177545U1 (en) * | 2017-06-08 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (ФГБОУ ВО Омский ГАУ) | GRAIN CONVEYOR |
WO2019183734A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Lettuce Lads Inc. | Apparatus for hydroponic growth of plants |
-
1999
- 1999-01-05 RU RU99100517/13A patent/RU2151493C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504950C1 (en) * | 2012-06-21 | 2014-01-27 | Дахир Курманбиевич Семенов | Method of multitiered automated growing plants in protected volume with regulated environment and multitiered automated device of conveyor type for growing plants in protected volume with regulated environment |
RU177545U1 (en) * | 2017-06-08 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (ФГБОУ ВО Омский ГАУ) | GRAIN CONVEYOR |
WO2019183734A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Lettuce Lads Inc. | Apparatus for hydroponic growth of plants |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7426913B2 (en) | Device for promoting plant growth | |
US20220279743A1 (en) | Modular systems and methods for propagating plants in hydrophonic and aquaponic environments | |
Weathers et al. | Aeroponics for the culture of organisms, tissues and cells | |
KR101269814B1 (en) | the growing method of hydroponics ginseng and the system | |
CN106231892A (en) | For automatic vertical gardening and the method and apparatus of agricultural | |
KR20140124801A (en) | Method and apparatus for automated horticulture and agriculture | |
CN104686142A (en) | Aeroponic virus-free seed potato breeding method and accessory equipment | |
WO1989011217A1 (en) | Method and apparatus for hydroponic gardening | |
WO1998014051A1 (en) | Process for producing potato tubers | |
RU2178637C2 (en) | Soil-free plant growing module | |
US5636472A (en) | Apparatus for the continuous cultivation of aquatic macrophytes | |
KR101287155B1 (en) | Device for multi hydroponics | |
KR101768555B1 (en) | Strawberry seeding port assembly and strawberry seeding port system | |
KR101594950B1 (en) | Mass culture and seeding apparatus for free-living gametophyte of Brown seaweed | |
RU2151493C1 (en) | Hydroponic growing plant | |
RU2693721C1 (en) | Aero-hydroponic plant for growing plants in vitro | |
US20200383286A1 (en) | Device for promoting the growth of plants | |
JP2012095536A (en) | Apparatus for cultivating porphyra species, and method for cultivating porphyra species using the same | |
CN217509394U (en) | Rice seedling raising and sowing production line | |
JPS58502131A (en) | Water cultivation method and equipment | |
RU194725U1 (en) | Multi-tier plant growing device | |
RU2535739C1 (en) | Method of growing green fodder mass on substrate | |
WO1998016097A1 (en) | Method for producing potato tubers | |
WO2022074668A1 (en) | Moving sheet aeroponics | |
SU1144665A1 (en) | Apparatus for hydroponic growing of fodder grass |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110106 |