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invention
Fédération de Russie Patent RU2281647

MÉTHODE DE CROISSANCE hydroponiques C3 PLANTES

MÉTHODE DE CROISSANCE hydroponiques C3 PLANTES

Nom de l'inventeur: Chernikov Vladimir Antonovich (RU); Vladimir Koshkin
Le nom du titulaire du brevet: SSC Institut de recherche RF Plant. PI Vavilov (RU); Chernikov Vladimir Antonovich (RU); Vladimir Koshkin
Adresse pour la correspondance: 190000, Saint - Pétersbourg, ul. Bolshaya Morskaya, 42, VIR, directeur adjoint pour la science, E.I.Gaevskoy
Date de début du brevet: 04.12.2001

L 'invention concerne le domaine de l'agriculture, en particulier des procédés pour la culture des plantes en serre, par exemple dans les serres, sur un substrat neutre avec des centrales podkornevym avec macro- et micro-éléments et les fertilisant avec du dioxyde de carbone. Le procédé implique la croissance C3 - plantes dans des serres sur des substrats avec la solution nutritive nourris sous les racines des plantes, les féconder avec des lampes de dioxyde de carbone et d' éclairage. Lorsque cette plante est hermétiquement couvert par une transparence des constructions de film, réglable en hauteur de croissance au moins de la plante. Le dioxyde de carbone est fourni sous le film automatiquement par le programmateur et la solution nutritive est fournie à un substrat sur un signal du capteur d'humidité. Cette méthode permet de réduire la consommation du dioxyde de carbone fertilisation alimentation des plantes, la réduction du capital et des économies de coûts d'exploitation de l'énergie thermique pour le chauffage des serres, mais aussi d'augmenter le rendement des plantes cultivées.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L ' invention concerne le domaine de l' agriculture, en particulier des procédés pour la culture des plantes en serre, par exemple dans les serres, sur un substrat neutre avec des centrales podkornevym avec macro- et micro - éléments et les fertilisant avec du dioxyde de carbone.

Il est connu que les plantes dans la serre, la fertilisation avec du dioxyde de carbone peut améliorer significativement les rendements. Pour ces plantes fertilisantes produire du CO 2 en amenant les plantes dans le brouillard d'air ambiant saturé avec du dioxyde de carbone [1] ou dans l'environnement brûlé cire d'hydrocarbure naphtalène [2], ou introduit dans le dioxyde de carbone de gaz à effet de serre généré dans l'installation de fermentation [3].

Ces techniques nécessitent la fabrication et l'assemblage des installations spéciales, où le combustible est brûlé ou utilisé un terrain fertile pour la culture de levure. Dans ce cas, pour fournir du dioxyde de carbone dans la serre sont la tuyauterie nécessaire. Pour ces méthodes, la concentration accrue de CO 2 dans les serres d'air doivent présenter une grande quantité de gaz. En plus de serre qui fuit, et il y a une fuite de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, ce qui dégrade l'écologie de l'environnement.

Il est également connu que, dans les installations industrielles de dioxyde de carbone formée est fournie en grande quantité dans tout le volume de la serre. Dans ce cas, il est produit par la combustion d'un combustible dans des installations spéciales générateur de gaz (prototype) [4].

Cependant, pour l'alimentation en dioxyde de carbone dans la serre nécessite la pose des canalisations de gaz. Installation et le fonctionnement de ces installations est coûteuse. En outre, le produit gazeux doit être nettoyé des impuretés d'accompagnement.

L'invention vise à réduire la consommation de la quantité totale de dioxyde de carbone fourni à l'effet de serre pour la nutrition des plantes, ce qui réduit les coûts et l'augmentation des rendements.

L'objectif est atteint par un procédé de culture hydroponique -rasteny C 3, comprenant une alimentation de solution nutritive aux racines des plantes, l' alimentation en dioxyde de carbone et d' éclairage artificiel, les plantes pellicule revêtue hermétiquement, la composition de la solution nutritive est ajusté en fonction d'une vitesse d'avance de film de CO 2, et l'éclairage artificiel crée des sources lumineuses disposées sur la hauteur minimale admissible au-dessus du film.

Cette méthode fait appel à des bouteilles de gaz rentable de haute qualité sous forme de CO 2 d' alimentation du cylindre sous le film réduit la quantité totale de flux de dioxyde de carbone dans la serre. Ceci élimine la nécessité pour la construction de stations-service et la pose des canalisations. Puis la fertilisation du dioxyde de carbone est disponible même dans les petites serres, transforme un mobile, souple et sélectif (par exemple, il peut être utilisé si nécessaire).

Nombre de flux de CO 2 que l' augmentation de la croissance des plantes en utilisant automatiquement le programmateur horaire pour le programme, qui est déterminée empiriquement pour chaque type de plante à l'aide du débitmètre et l'analyseur de gaz CO 2 (par la technique développée). Et pour augmenter l'intensité de la lumière provenant des ampoules, ils sont abaissés sur le film au-dessus de la distance minimale admissible, à savoir de telle sorte que le film ne soit pas fondu par le rayonnement émis. Il vous permet de créer une illumination plus suffisante pour la culture de la plupart des cultures, sans sources lumineuses supplémentaires. Dans le même temps, il vous permet d'augmenter la température dans le film (en raison du rayonnement et l'effet de serre) au niveau requis pour la culture des plantes dans les conditions où la température dans la serre pour ce déjà rare. Dans ce cas , il est particulièrement indispensable pour optimiser la nutrition des plantes, parce qu'avec une nutrition optimale, des possibilités appropriées de l'appareil photosynthétique pour absorber le CO 2, à ce stade de la croissance, vous pouvez obtenir la plus grande productivité de boost. Sous le film augmente avec l'augmentation de la température et de l'humidité. Cependant, l'humidité ne se condense pas sur les feuilles, et se condense sur le film, et reflue dans le carter avec le substrat, ce qui conduit à des économies d'eau. Dans le même temps, d'augmenter l'humidité de l'air et contribue à la divulgation des stomates des feuilles, qui, à son tour, améliore l'absorption du dioxyde de carbone dans la photosynthèse et augmente la productivité.

L'invention proposée est caractérisé par les caractéristiques essentielles suivantes qui le distinguent du prototype:

- Le film de couverture végétale scellé;

- Réglage de la composition de la solution nutritive en fonction du débit d'alimentation automatique par un film de dioxyde de carbone;

- Créer des sources de lumière d'éclairage artificiel disposées sur la hauteur minimale admissible au-dessus du film.

Etant donné qu'il n'a pas été détecté tout analogue, caractérisé par les caractéristiques mentionnées ci-dessus identiques aux caractéristiques essentielles de l'invention revendiquée, celle-ci peut être trouvée pour se conformer à la nouveauté.

L'invention proposée est une activité inventive, puisque la méthode ne vise pas à être un spécialiste explicitement de l'art antérieur.

L'ensemble identifié des caractéristiques essentielles de l'invention revendiquée réalise l'effet technique est de réduire le gaspillage de CO 2 nécessaire pour la nutrition des plantes efficace, en réduisant les coûts d' exploitation et en augmentant la productivité.

La méthode proposée est destinée à être utilisée dans l'agriculture et le rend relativement pas cher pour obtenir des rendements élevés des cultures agricoles dans les conditions de serres chauffées faiblement (ou même chauffés) de dans la période automne-hiver.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

La méthode proposée (dans la version pilote) est testée lors de la croissance des plants de laitue pendant deux saisons d'automne et d'hiver (1999-2001). Dans une serre Pushkin laboratoires VIR, dans lequel la température est maintenue pendant la période froide de l'année seulement afin de préserver son chauffage, vitrage et équipement de stockage, et ne dépasse pas cette fois-ci, 10 ° C, par exemple la température à laquelle les plantes cultivées sont en croissance presque.

MÉTHODE DE CROISSANCE hydroponiques C3 PLANTES

Sur une étagère 1 serres a été installé pan horizontal peu profond 2 sur lequel des sacs en plastique 3 rempli d'un gaz inerte substrat 4 (dessin) ont été portées. soutenir les structures 5 (pour 12 films) ont été installés au-dessus du bac 2, dont la hauteur peut être réglée sur un sac. 6 à partir du cylindre à haute pression du gaz de dioxyde de carbone à travers le réducteur 7, et l'électro-aimant 8 pour les sacs en caoutchouc de 3 à 9 On a introduit les tubes gaz. Dans le domaine des raccords de gaz ont été montés des ventilateurs électriques 10 pour mélanger le CO 2 avec de l' air. Après humidification du substrat 4 dans la fente sur les sacs 3 a deux semaines les semis plantés 11 variétés de laitue Ballet. Salade a été choisie pour l'expérience en tant que culture de maturation, bien que la méthode convient à la culture, et d' autres C 3 -rasteny. structurer par la suite 5 au-dessus des plantes ont été laissées à 11 et la hauteur minimale recouvert d'un film plastique transparent 12 (pour hermétiquement possible).

Ensuite, un substrat 4 humidifié par l'alimentation automatique par les racines des plantes d'une solution nutritive 13 à partir du réservoir 14 à travers le filtre 19 en ouvrant l'électrovanne 20 en fonction des signaux provenant de la mesure et des éléments de compensation du capteur d'humidité 21, le substrat relié par l'intermédiaire des connecteurs 23 et le niveau de la solution nutritive capteur 22 dans le carter 2 . on agite la solution nutritive 13 dans ce cas produit dans le réservoir d'alimentation en air 14 à partir d'un petit compresseur 15, qui est technologiquement plus activé et aèrent aussi la solution 13 avant d'alimenter les racines des plantes et plus de 11 niveau de solution pratique et fiable 16 indice a été appliqué dans 13 réservoir 14.

Pour éclairer les plantes au- dessus du film ont été accrochés sur la hauteur minimale admissible de 17 électrique de type lampes DRL F-400 (basé sur - une lampe pour 1 m 2 de la zone éclairée). Il est possible de réaliser un film de 12 éclairage d'environ 10 klux suffisante pour que la croissance normale de la plupart des cultures en serre. Les lampes 17 sont inclus automatiquement dans la journée est de 12 heures (c.-à, a été donné une courte photopériode de 12 heures afin d'éviter de la laitue de tige).

A ce moment, l'unité de commande du programmateur 18, programme qui a été pré-défini pour les variétés de laitue (avec un débitmètre et un analyseur de gaz photoacoustique), maintenu sous un film d'une concentration optimale de dioxyde de carbone par périodiquement (pour le programme) l'ouverture d'une électrovanne de gaz 8. Dans ce cas, Compte tenu de la quantité de gaz fourni sous le film 12 et la composition calculée de la solution nutritive est amenée 13, en fournissant une alimentation optimale des plantes 11 qui est nécessaire pour un fonctionnement efficace de l'appareil photosynthétique. L'alimentation en gaz 6 sous le film 12 a entraîné une forte diminution de son débit. Il est possible d'utiliser pour la fertilisation des plantes plus cher, de haute qualité du gaz en bouteille 6 ainsi et augmenter sa concentration dans le film 12 sans augmenter le coût du gaz. Cela a grandement simplifié le système de gazéification. Une concentration élevée de CO 2 (même à 700 ppm) manifeste un effet de serre qui se sont accumulés en outre sous film 12, le rayonnement d'énergie de la lampe d'éclairage 17, ce qui permet de l' utiliser comme source de chaleur primaire pour maintenir des températures en dessous suffisante pour la croissance normale et développement des plantes dans la période automne-hiver en serre légèrement chauffé.

Les données expérimentales sont présentées dans le tableau, qui montre que, à tous les dates d'échantillonnage sensiblement plus grand nombre de feuilles et une plus grande biomasse (2-2,5 fois) usine pilote avait un mode de réalisation en comparaison avec des variantes de contrôle 2. biomasse brute croissance des plantes individuelles la laitue a été intensivement 2-2,5 fois dans le mode de réalisation expérimental (9,42-10,63 g / jour) par rapport au témoin (3,95-5,52 g / d). variétés de productivité de la laitue Ballet en un mois a atteint 6 kg / m 2, ce qui est beaucoup plus élevé que les valeurs connues obtenues dans les serres industrielles. [4]

table
variétés de productivité de la laitue Ballet obtenus dans un procédé de culture hydroponique d'usine pilote de croissance C 3 -rasteny
l'option 1 l'option 2
Date d'échantillonnage Le nombre de feuilles par plante, morceaux. usine de biomasse brute, g Le nombre de feuilles par plante, morceaux. usine de biomasse brute, g
13.02 13,3 ± 0,52 66,39 ± 5,29 8,7 ± 0,33 26,34 ± 2,98
20.02 18,5 ± 0,62 140,83 ± 14,10 11,7 ± 0,54 61,10 ± 7,61
27.02 24,7 ± 1,15 206,73 ± 20,97 14,1 ± 0,66 81,67 ± 1,34
5.03 26,3 ± 0,94 254,75 ± 13,86 15,7 ± 0,30 136,79 ± 1,58
Remarque. Option 1 - augmentation de la concentration de CO 2 dans l'air (un film); Option 2 - concentration naturelle de CO 2 (sans usine pelliculage).

Ainsi, la technologie proposée permet d'obtenir des rendements élevés de produits agricoles de haute qualité dans la saison d'hiver sans aucune consommation d'énergie supplémentaire et la consommation de chaleur minimale.

Ces données démontrent clairement l'efficacité de la méthode proposée pour la culture de plantes.

En outre, grâce à l'application de certains moyens techniques (installation de plus efficace des appareils d'éclairage d'efficacité, des réflecteurs de lumière et de radiateurs électriques de ventilateur, comprennent lorsque la température descend sous le film jusqu'à la valeur critique), dans certaines zones climatiques est la culture de plantes peut être rentable en hiver et dans les serres non chauffées .

Livres d'occasion

1. Éd. Saint 413914, cl. A 01 G 7/02 1974 BI5.

2. Les cellules de brevets japonais. A 01 G 7/02, 9/24 1995 IMS №8.

3. US Patent 4,003,160, A 01 G 31/02, 1977.

4. EA Aliyev, NA Smirnov. La technologie de la culture des légumes et des champignons dans les serres. M:. Agropromizdat 1987 s.64-66.

REVENDICATIONS

Procédé de culture hydroponique C 3 -rasteny en serre sur des substrats avec une alimentation de solution nutritive aux racines des plantes, les fertilisant avec du dioxyde de carbone et des lampes d'éclairage, caractérisé en ce que les plantes sont hermétiquement recouvertes par une transparence des constructions de film, réglable en hauteur comme la croissance végétale et le dioxyde de carbone sous le film alimenté automatiquement par le programmateur et la solution nutritive est fournie à un substrat sur un signal du capteur d'humidité.

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Date de publication 11.03.2007gg