Система полива вертикальных садов на основе гигроскопичного материала

Авторы патента:

A01G31/02 - особые устройства для этой цели (выращивание растений в горшках, ящиках или теплицах вообще A01G 9/00; устройства для автоматического орошения A01G 27/00)

Владельцы патента RU 2623737:

Общество с ограниченной ответственностью "Элайвотек" (RU)

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству, в частности к области цветоводства. Система полива вертикальных садов включает несущую конструкцию и модули для размещения растений, расположенные друг под другом. Корпус модулей содержит днище с выполненным в нем отверстием для слива излишков влаги. На дно модуля уложен гигроскопичный материал. Полив осуществляется путем поступления воды в самый верхний в секции ряд модулей сверху, далее распределяется по гигроскопичному материалу и через сливное отверстие спускается в нижерасположенный ряд модулей. Данный цикл повторяется, пока вода не достигнет резервуара с водой, находящегося у основания конструкции. Гигроскопичный материал расположен под углом 91-179° от вертикали, перпендикулярно или под углом к центральной оси корневого кома растения. Сливное отверстие расположено так, чтобы после прекращения подачи воды ее свободные излишки уходили из прикорневой зоны. Во втором варианте выполнения системы полива гигроскопичный материал одной из своих сторон опущен в накопительную полость. Повышается качество полива. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к области цветоводства и может быть использовано для выращивания растений как внутри, так и снаружи помещений, в частности при декорировании вертикальных поверхностей.

Из существующего уровня техники известны конструкция настенного цветника и способ его изготовления (RU 2576058, опубл. 27.02.2016), в котором конструкция настенного цветника содержит горшок для размещения растения. Горшок имеет множество сквозных отверстий для прохождения воды, выполненных в его нижней поверхности и боковой поверхности. Корневая часть растений покрыта водопроницаемым материалом, который обеспечивает возможность проникновения воды. Коробчатый корпус имеет открытую верхнюю поверхность и наклонную часть для размещения множества горшков для растений, водосборную часть для сбора воды со стороны нижнего конца наклонной части и сливное отверстие для выпуска воды, которая не была собрана в водосборную часть. Способ формирования настенного цветника характеризуется тем, что покрывают корневую часть растения водопроницаемым материалом, вставляют растения, покрытые водопроницаемым материалом, в горшок для растений, устанавливают множество горшков с растениями в коробчатый корпус, который имеет открытую верхнюю поверхность и наклонную часть для размещения множества горшков с растениями, водосборную часть, выполненную с возможностью сбора воды со стороны нижнего конца наклонной части и имеющую участок с выемкой, и сливное отверстие для выпуска воды, которая не собрана в водосборной части, при этом коробчатый корпус имеет множество отверстий для вставки для прикрепления к стеновой поверхности зданий, архитектурных сооружений, присоединения к другим коробчатым корпусам по горизонтали или для присоединения к внешнему рамному корпусу, который обеспечивает возможность множества установок коробчатого корпуса по вертикали в несколько рядов с помощью крепежных средств, выполненных с левой и правой сторон. Недостатками данного технического решения являются сложность изготовления и посадки растений. При таком способе полива вода, прежде чем попасть в водосборный лоток и уйти на следующий нижний уровень, омывает корневой ком, находящийся в водопроницаемом материале, и принудительно увлажняет его, что может привести к переувлажнению и гибели растения.

Также известен фитомодуль для выращивания растений и озеленения вертикальных поверхностей (RU 148569, опубл. 10.12.2014), выполненный в виде вертикальной панели, изготовленной из пластика и закрепленной на стене помещения или здания или на любой вертикальной конструкции, а также содержащий систему снабжения питательным раствором или водой, отличающийся тем, что панель выполнена в виде, по крайней мере, двух не протекающих лотков-поддонов, размещенных один под другим и имеющих поперечный угол наклона, причем в каждом лотке, кроме нижнего, выполнено дренажное отверстие или вырез в стенке лотка. Недостатками данного технического решения являются: скатывание верхнего слоя грунта, обусловленное поперечным наклоном лотка-поддона, что делает невозможным использование фитомодуля внутри помещений, так как приводит к загрязнению поверхности пола грунтом; при выращивании растений в грунте в процессе полива жидкость стекает с поверхности грунта ввиду поперечного наклона лотка-поддона, тем самым не обеспечивая должного полива и приводя к загрязнению пола; при выращивании растений в горшках в лотках образуется зона со стоячей водой, что приводит к переувлажнению и загниванию корней.

Известен фитомодуль для размещения растений и вертикального озеленения (RU 156472 U1, опубл. 10.11.2015), содержащий несущую конструкцию, изготовленную из влагостойкого материала, выполненную с возможностью закрепления ее задней стенки на вертикальной поверхности, согласно заявляемому техническому решению несущая конструкция выполнена в виде, по крайней мере, двух наклонных, по отношению к задней стенке, полок, размещенных друг над другом с образованием полостей для сбора дренажной воды, при этом каждая полость выполнена с возможностью осуществления фитильного полива. При этом каждая полка может быть снабжена сливным отверстием, расположенным с обеспечением максимального уровня накапливаемой в полости дренажной жидкости. Фитомодуль дополнительно может содержать систему снабжения, выполненную с возможностью подачи жидкости в полости. Недостатками данного технического решения являются большой изначальный габарит фитомодуля, сильно ограничивающий реальное применение в интерьере, индивидуальный фитильный полив, увеличивающий трудоемкость при посадке растений, и большой объем запасаемой воды, приводящий к повышенным нагрузкам на стену.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества полива.

Данная задача решается за счет того, что заявленная система полива вертикальных садов на основе гигроскопичного материала включает несущую конструкцию и модули для размещения растений, расположенные друг под другом, при этом корпус модулей содержит днище с выполненным в нем отверстием для слива излишков влаги, на дно модуля укладывается гигроскопичный материал, удерживающий влагу для питания растений, при этом полив осуществляется путем поступления воды в самый верхний в секции ряд модулей сверху, далее распределяется по гигроскопичному материалу и через сливное отверстие спускается в нижерасположенный ряд модулей, данный цикл повторяется, пока вода не достигнет резервуара с водой, находящегося у основания конструкции, при этом гигроскопичный материал расположен под углом 91-179 градусов от вертикали, перпендикулярно или под углом к центральной оси корневого кома растения, тем самым достигается свободный ток воды при поливе и надежный контакт корневого кома с гигроскопичным материалом, сливное отверстие располагается так, чтобы после прекращения подачи воды ее свободные излишки уходили из прикорневой зоны, т.е. зеркало воды было ниже корней растения, грунта, это обеспечивает защиту растения от гнилей и грибковых заболеваний и позволяет корням дышать.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является равномерное увлажнение корневого кома растений без его переувлажнения и пересыхания (при своевременном поливе), благодаря чему отсутствуют грибковые заболевания, обеспечивается должная аэрация корней и растения развиваются активно и имеют прекрасный декоративный вид.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

нa фиг. 1 - система полива вертикальных садов;

на фиг. 2 - вариант выполнения модулей.

Модульное устройство для вертикального или наклонного размещения растений состоит из несущей конструкции и модулей для размещения растений, в днище модуля имеется отверстие для слива излишков влаги, а на дно модуля укладывается гигроскопичный материал, удерживающий влагу для питания растений. Модуль может быть расположен под углом 91-179 градусов к вертикали, и может крепиться либо непосредственно к стене, либо к кронштейну, либо к металлической направляющей. Модуль может быть выполнен как на одно растение, так и на любое другое количество растений. Гигроскопичный материал расположен под углом 91-179 градусов от вертикали, перпендикулярно или под углом к центральной оси корневого кома растения, тем самым достигается свободный ток воды при поливе и надежный контакт корневого кома с гигроскопичным материалом. Гигроскопический материал может быть покрыт микропористой пленкой для его защиты от прорастания корней и предотвращения развития зеленых водорослей.

Возможно исполнение модуля с накопительной полостью для воды на днище, при этом гигроскопичный материал одной из своих сторон опущен в накопительную полость так, чтобы полностью забрать оттуда воду в процессе капиллярного полива. Накопительная полость находится ниже уровня корневого кома растений - это исключает принудительный полив растения и связанные с этим проблемы при «заливке» растения.

Сливное отверстие модуля располагается так, чтобы после прекращения подачи воды ее свободные излишки уходили из прикорневой зоны, т.е. зеркало воды было ниже корней растения, грунта, это обеспечивает защиту растения от гнилей и грибковых заболеваний, позволяет корням дышать.

Полив осуществляется следующим образом. Вода из резервуара при помощи помпы либо непосредственно из магистрального водопровода, либо ручным поливом поступает в самый верхний в секции ряд модулей сверху, а также, при необходимости, в промежуточный по высоте модуль, если высота секции того требует, далее распределяется по гигроскопичному материалу и через сливное (дренажное) отверстие спускается в нижерасположенный ряд модулей. Цикл повторяется, пока вода не достигнет резервуара с водой, находящегося у основания конструкции. После прекращения полива растения начинают поглощать воду из гигроскопичного материала до тех пор, пока материал не высохнет.

При наличии в модуле накопительной полости вода после распределения по гигроскопичному материалу сначала поступает в накопительную полость, откуда при достижении заданного уровня через сливное отверстие спускается в нижерасположенный ряд модулей. Непосредственный полив растений в модуле осуществляется следующим образом: вода, попав на гигроскопичный материал, поглощается им до полного насыщения, когда влагоемкость этого материала исчерпана, излишки воды благодаря наклону модуля начинают двигаться в зону накопительной полости. После прекращения полива растения начинают поглощать воду из гигроскопичного материала, его влажность понижается и за счет капиллярных сил начинается поступление воды из накопительной полости в зону расхода воды, т.е. в зону корней растений. Этот процесс идет до тех пор, пока не иссякнет вода в накопительной полости и не высохнет гигроскопичный материал. При очередном поливе процесс начинается заново.

Вода может подаваться по одному из трех алгоритмов:

1) вода подается до тех пор, пока она не дойдет до нижних рядов;

2) воду выключают чуть раньше, чем в первом случае, с расчетом, чтобы излишки, формирующиеся на каждом ярусе за счет превышения динамического уровня воды над статическим уровнем при поливе, заполнили нижние ряды;

3) вода подается в течение более длительного времени, чем нужно ей для достижения нижних ярусов - для пропитки всех корневых комов растений, если они долгое время были без воды.

Данный метод полива позволяет обеспечить равномерное увлажнение корневого кома растений без его переувлажнения и пересыхания (при своевременном поливе), отличную аэрацию корней, т.к. отсутствуют зоны застоя воды и есть возможность для притока воздуха. Растения сами берут столько воды, сколько им нужно. Благодаря этому отсутствуют грибковые заболевания, обеспечивается должная аэрация корней и растения развивается активно и имеют прекрасный декоративный вид.

1. Система полива вертикальных садов на основе гигроскопичного материала, включающая несущую конструкцию и модули для размещения растений, расположенные друг под другом, при этом корпус модулей содержит днище с выполненным в нем отверстием для слива излишков влаги, отличающаяся тем, что на дно модуля уложен гигроскопичный материал, удерживающий влагу для питания растений, при этом полив осуществляется путем поступления воды в самый верхний в секции ряд модулей сверху, а также, при необходимости, в промежуточный по высоте модуль, если высота секции того требует, далее распределяется по гигроскопичному материалу, и далее через сливное отверстие спускается в нижерасположенный ряд модулей, данный цикл повторяется, пока вода не достигнет резервуара с водой, находящегося у основания конструкции, при этом гигроскопичный материал расположен под углом 91-179 градусов от вертикали, перпендикулярно или под углом к центральной оси корневого кома растения, тем самым достигается свободный ток воды при поливе и надежный контакт корневого кома с гигроскопичным материалом, сливное отверстие расположено так, чтобы после прекращения подачи воды ее свободные излишки уходили из прикорневой зоны, т.е. зеркало воды было ниже корней растения, грунта, это обеспечивает защиту растения от гнилей и грибковых заболеваний и позволяет корням дышать.

2. Система полива вертикальных садов на основе гигроскопичного материала, включающая несущую конструкцию и модули для размещения растений, расположенные друг под другом, при этом корпус модулей содержит днище с выполненным в нем отверстием для слива излишков влаги, отличающаяся тем, что днище модуля содержит накопительную полость для воды, а на дно модуля уложен гигроскопичный материал, удерживающий влагу для питания растений, при этом полив осуществляется путем поступления воды в самый верхний в секции ряд модулей сверху, а также, при необходимости, в промежуточный по высоте модуль, если высота секции того требует, далее распределяется по гигроскопичному материалу и поступает в накопительную полость, откуда, при достижении заданного уровня, через сливное отверстие спускается в нижерасположенный ряд модулей, данный цикл повторяется, пока вода не достигнет резервуара с водой, находящегося у основания конструкции, при этом гигроскопичный материал расположен под углом 91-179 градусов от вертикали, перпендикулярно или под углом к центральной оси корневого кома растения, тем самым достигается свободный ток воды при поливе и надежный контакт корневого кома с гигроскопичным материалом, гигроскопичный материал одной из своих сторон опущен в накопительную полость так, чтобы полностью забрать оттуда воду в процессе капиллярного полива, накопительная полость находится ниже уровня корневого кома растений, что исключает принудительный полив растения и связанные с этим проблемы при заливке растения, а сливное отверстие расположено так, чтобы после прекращения подачи воды ее свободные излишки уходили из прикорневой зоны, т.е. зеркало воды было ниже корней растения, грунта, это обеспечивает защиту растения от гнилей и грибковых заболеваний и позволяет корням дышать.

3. Система полива вертикальных садов на основе гигроскопичного материала по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что гигроскопичный материал может быть покрыт микропористой пленкой для его защиты от прорастания корней и предотвращения развития зеленых водорослей.

4. Система полива вертикальных садов на основе гигроскопичного материала по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вода для полива поступает либо из резервуара при помощи помпы, либо из магистрального водопровода, либо ручным поливом.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам ускоренного выращивания рассады в личных подсобных хозяйствах. Способ заключается в том, что в герметичной емкости, оборудованной системой подачи и дозировки газов, освещения фитолампами, а также контроля температуры и состояния рассады, создают повышенное давление газов в герметичной емкости, благодаря которому происходит ускоренный фотосинтез из-за высокой концентрации углекислого газа в водном растворе, питающем корни рассады.

Комплекс для производства растительной продукции // 2616396

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам выращивания растений вне грунта в замкнутом пространстве с искусственно созданной средой. Комплекс содержит несколько аэропонных и/или гидропонных блоков, аккумуляторы тепловой энергии в виде теплоизолированного резервуара с водой, присоединенного к ветроэнергетической установке.

Способ выращивания огородных культур на гидропонике и устройство для его осуществления // 2615837

Изобретение относится к области гидропонного культивирования растений. Способ выращивания огородных культур на гидропонике включает посадку семечек в пропитанный питательным раствором рассадный горшочек с минеральной ватой.

Устройство для выращивания растений arabidopsis thaliana l. методом гидропоники // 2597859

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонике. Устройство включает резервуар, закрытый крышкой с модифицированными пробирками типа Falcon.

Устройство для выращивания растений // 2588153

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Устройство включает вертикальную опору, соединенную с консолью, вокруг которой по спирали расположена лента, которая закреплена на консоли посредством крестовин.

Тепличный процесс // 2581876

Изобретение относится к технологии выращивания растительной продукции в промышленных теплицах. Тепличный процесс для выращивания растений с применением питательных растворов характеризуется тем, что для предотвращения засорения форсунок или трубочек полива осадками солей маточные насыщенные растворы получают с применением ультразвуковых колебаний, которые затем разделяют микрофильтрацией на загрязненный и чистый потоки.

Держатель растений для культивационных колонн // 2558234

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Держатель растений для культивационных колонн выполнен в виде опорной и покрывной перфорированных пластин.

Устройство для вертикального или наклонного размещения сельскохозяйственных культур вне растительного грунта // 2553649

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство (10) для вертикального или наклонного размещения сельскохозяйственных культур вне растительного грунта (16) имеет по крайней мере один модуль (12), определяющий внутренний объем (14), предназначенный для хранения питательного вещества и растений и ограниченный передней стенкой (30) и задней стенкой (35), жестко соединенной с передней стенкой (30).

Устройство для выращивания растений // 2530516

Изобретение относится к области растениеводства. Устройство включает ряд установок, оборудованных лазерными аппаратами, а также холодильник, энергоблок, камеры подготовки питательного раствора и газовой смеси, автоматизированную систему управления (АСУ).

Способ выращивания растений и плавающее поддерживающее устройство // 2529314

Изобретение относится к способу и устройствам для выращивания наплаву растений. Способ выращивания наплаву растений заключается в том, что в первой стадии роста корни растения поддерживают на расстоянии от запаса воды, который находится под растением.

Аэропонная установка для производства мини-клубней // 2625180

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонике. Аэропонная установка для производства мини-клубней включает культивационное помещение с установленными симметрично по обе стороны от оборудованной трапом несущей конструкции светонепроницаемыми панелями с отверстиями для растений. Панели опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции, разделяя культивационный объем на два независимых объема. Установка также содержит систему подачи и слива питательного раствора. При этом орошение корневой системы растений происходит за счет мелкодисперсного распыления питательного раствора в корневой зоне растений, ограниченной U-образными туннелями, выполненными в виде воздухопроницаемой мембраны, концы которой закреплены на нижней поверхности светонепроницаемых панелей с возможностью их опускания и поднимания. Устройство позволяет повысить урожайность. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Гидропонная установка // 2629277

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к гидропонному выращиванию растений. Гидропонная установка содержит блок управления, культивационный сосуд с датчиком уровня воды, озонатор и установку теплоснабжения. Воздухопровод озонатора установлен в скважине. Установка теплоснабжения включает скважину для отбора воды, тепловой насос с отводящим и подводящим трубопроводами и нагреватель воды в виде концентратора солнечного излучения. Нагреватель установлен на подводящем трубопроводе между тепловым насосом и скважиной. Блок управления соединен с подводящим трубопроводом теплового насоса. Обеспечивается повышение эффективности выращивания растений. Снижается расход поливной воды. 1 ил.

Устройство для выращивания растений на открытых водоемах // 2632949

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Устройство содержит понтонное средство с полыми поплавками и установленный на нем контейнер с размещенным внутри питательным субстратом с семенами растений, дно которого выполнено с возможностью пропускания влаги, причем наружная поверхность дна размещена выше водной поверхности. При этом полые поплавки понтонного средства выполнены цельными и связаны между собой с образованием замкнутого контура. Форма контейнера соответствует форме указанного контура. Каждая из боковых стенок контейнера закреплена в верхней части соответствующего поплавка. Дно контейнера выполнено в виде решетки, установленной на поплавках таким образом, что высота между наружной поверхностью дна и водной поверхностью составляет не менее высоты поплавков, а внутри контейнера на дне и боковых стенках последовательно размещены паропроницаемое и сетчатое покрытия. Устройство позволяет создать условия для увлажнения питательного субстрата с семенами растений конденсатом паров, испаряющихся с поверхности водоема, от фазы набухания и прорастания семян до фазы формирования корневой системы в питательном субстрате контейнера. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Система выращивания растений // 2632980

Группа изобретений относится к области выращивания растений на гидропонных системах. Система включает в себя: по меньшей мере один беспроводной детектор; и центральное средство обработки данных детектора; причем один или каждый детектор выполнен с возможностью измерения по меньшей мере одного из температуры, содержания воды и содержания питательных веществ в гидропонном субстрате для выращивания растения. Причем один или каждый детектор дополнительно выполнен с возможностью передачи идентификатора детектора и измеренного свойства или свойств по коммуникационному соединению к центральному средству обработки данных детектора. Центральное средство обработки данных детектора выполнено с возможностью: хранения в памяти предопределенных ирригационных данных, определяющих соотношение между: множеством значений для одного или более из температуры, значения pH, содержания воды и/или содержания питательных веществ субстрата; и множеством желаемых ирригационных выходных значений; обработки измеренных свойств, полученных от каждого детектора, для определения вычисленных свойств субстрата; и обеспечения вывода, указывающего на желаемый ирригационный ввод для субстрата, основанный на полученных от детектора или детекторов расчетных свойствах и предопределенных ирригационных данных. Способ включает в себя стадии обеспечения системы по любому из пп. 1-11; и управления ирригационным вводом в субстрат на основе выхода, указывающего на желаемый ирригационный ввод для субстрата, обеспечиваемого центральным средством обработки данных детектора системы. Портативное коммуникационное устройство детектора для использования в системе по п. 1 выполнено с возможностью обрабатывать измеренные свойства, полученные от детектора системы, для определения вычисленных свойств субстрата; и выводить на экран пользователю вычисленные свойства. Детектор для системы по любому из пп. 1-11 выполнен с возможностью измерять свойства, указывающие на температуру, содержание воды и содержание питательных веществ субстрата; и передавать измеренное свойство или свойства по коммуникационному соединению центральному средству обработки данных детектора для преобразования в значение температуры, содержания воды и содержания питательных веществ в субстрате. Центральное средство обработки данных детектора для системы по любому из пп. 1-11 выполнено с возможностью получения измеренного свойства или свойств от детектора или детекторов по коммуникационному соединению; хранения предопределенных ирригационных данных, определяющих соотношение между: множеством значений для температуры, содержания воды, значения pH и/или содержания питательных веществ в субстрате; и множеством желаемых ирригационных выходных значений; обработки измеренных свойств, полученных от каждого детектора, для определения вычисленных свойств субстрата; и обеспечения вывода, указывающего на желаемый ирригационный ввод для субстрата, основанный на полученных от детектора или детекторов измеренных свойствах и предопределенных ирригационных данных. Изобретения позволяют исключить потери и избыточную подачу воды и/или питательных веществ и осуществлять контроль и управление условиями выращивания растений. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ создания и поддержания коллекции оздоровленных сортов картофеля в виде моноклональных мини-клубней // 2634966

Изобретение относится к области биотехнологии и сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе клональное размножение оздоровленных растений осуществляют путем черенкования. При этом коллекционный материал каждого сорта образован моноклональными мини-клубнями, выращенными в закрытом помещении на аэропонной установке из одного размноженного оздоровленного растения в условиях, характерных для климатической зоны, где районирован сорт. Затем коллекционный материал каждого сорта картофеля хранят и поддерживают в виде генетически однородных моноклональных мини-клубней, продуктивность которых соответствует генетическому потенциалу сорта, путем периодического обновления коллекционного материала данного сорта новым поколением моноклональных мини-клубней, выращенных в закрытом помещении на аэропонной установке из клубней, взятых из коллекции данного сорта. Культивирование черенков при размножении родоначального оздоровленного растения осуществляют в автотрофных условиях на гидропонике. Способ позволяет ускорить и механизировать этап производства оригинального картофеля, а также сократить трудозатраты. 1 з.п. ф-лы.

Способ адаптации in vivo микрорастений земляники // 2642085

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биотехнологии. Способ включает высадку микрорастений на пластиковые поддоны, покрытые лутрасилом с предварительно выполненными в нем посадочными отверстиями, путем погружения корневой системы растений в водный антисептический раствор с последующим обеспечением проточной циркуляции воды в поддоне и верхнего мелкодисперсного увлажнения растений. В качестве водного антисептического раствора используют 0,01% раствор перманганата калия. Способ позволяет сократить ресурсоемкость процесса адаптации растений. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.