Спосіб вирощування зелених культур методом проточно-підтоплюючої гідропоніки

1. Спосіб вирощування зелених культур методом проточно-підтоплюючої гідропоніки, що включає внесення макро-, мікроелементів при вирощуванні зелених рослин, який відрізняється тим, що при вирощуванні рослин застосовують метод вирощування на субстраті (торф) з постійною рециркуляцією поживного розчину по лотках із застосуванням спеціального освітлення та використовують гідропонну стелажну установку (ГСУ) з модульною схемою конструкції, яка дозволяє розташовувати установку в приміщеннях будь-якого типу.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для вирощування зелені застосовують систему підтримки оптимальних параметрів мікроклімату, використовують легкорозчинні та якісні макро- та мікроелементи.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують автоматизований вузол мінерального живлення з системою подання і збору поживного розчину з можливістю забезпечення рівномірного живлення рослин, більш раціональної витрати води та багаторазове використання поживних розчинів.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що максимально ефективно використовують систему штучного освітлення.

Текст

Реферат: Спосіб вирощування зелених культур методом проточно-підтоплюючої гідропоніки включає внесення макро-, мікроелементів при вирощуванні зелених рослин, при якому застосовують метод вирощування на субстраті (торф) з постійною рециркуляцією поживного розчину по лотках із застосуванням спеціального освітлення та використовують гідропонну стелажну установку (ГСУ) з модульною схемою конструкції, яка дозволяє розташовувати установку в приміщеннях будь-якого типу. Для вирощування зелені застосовують систему підтримки оптимальних параметрів мікроклімату, використовують легкорозчинні та якісні макро- та мікроелементи. В способі застосовують автоматизований вузол мінерального живлення з системою подання і збору поживного розчину з можливістю забезпечення рівномірного живлення рослин, раціональної витрати води та багаторазове використання поживних розчинів, при цьому максимально ефективно використовують систему штучного освітлення. UA 119940 U (12) UA 119940 U UA 119940 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, а саме до способу вирощування зелені методом проточно-підтоплюючої гідропоніки і заснований на методі вирощування рослин в субстраті з постійною рециркуляцією поживного розчину по лотках із застосуванням спеціального освітлення. Рослини висаджують у безґрунтовий субстрат (торф). Вбирання рослинами вологи і необхідних для життєдіяльності речовин через субстрат набагато ефективніше, ніж із землі. Ми пропонуємо пасивну систему для гідропоніки. Циркуляція поживного розчину здійснюється завдяки насосам і іншим пристосуванням. Корисна модель гідропонної системи застосовується в закритих приміщеннях. Це забезпечує збереження мікроклімату, а гідропонна система дає максимум живлення рослині, завдяки чому можна отримати хороший урожай. Основною частиною технологічного устаткування є гідропонна стелажна установка (ГСУ) з модульною схемою конструкції, що дозволяє розташовувати установку в приміщеннях будьякого типу. Установка є складовою частиною лінії по вирощуванню салату і зелених культур і працює в комплексі з наступними системами: – система підтримки оптимальних параметрів мікроклімату; – автоматизований вузол мінерального живлення з системою подання і збору поживного розчину; – система електродосвічення. Переваги запропонованої корисної моделі гідропонної системи очевидні. Ось тільки декілька з них: – забезпечити рівномірне живлення рослин; – одночасно вирощувати в приміщенні різний асортимент культур на різних групах стелажів; – багаторазово використовувати поживний розчин; – створити для усіх рослин однакові оптимальні параметри мікроклімату і освітленості; – максимально ефективно використати систему штучного освітлення; – забезпечити фітосанітарний стан приміщення; – підвищити вихід продукції з одиниці площі; – відсутність шкідників, паразитуючих в землі; – раціональніша витрата води; – системи для гідропоніки простіше розмістити у будь-яких закритих приміщеннях; – пора року не має значення; – корисні речовини засвоюються краще; – краща врожайність; – скоротити терміни вирощування рослин. Використовуючи ГСУ при вирощуванні зелені в захищеному ґрунті у закритих приміщеннях, маємо значно рентабельніший бізнес, ніж вирощування будь-якої монокультури, і що дуже важливо, це приносить максимальний доход в позасезонний період і дає можливість оперативно підлаштовувати виробництво під потреби ринку. Відомий спосіб вирощування зелених культур гідропонним методом № 63289, коли як субстрат використовують керамзит. Недоліком цього способу є необхідність мати декілька зон вирощування зелених культур, що збільшує витрати на потреби в площі. Неможливість поєднання вирощування в одній зоні салату та інших зелених культур, у зв’язку з тим що різні культури потребують різного температурного режиму. У пристрої відомої конструкції не забезпечена можливість повного зливу поживного розчину з піддону. Постійна присутність поживного розчину в кореневій зоні вегетаційного шару потребує постійного контролю. Перевищення терміну вирощування призводить до надмірного замокання і подальшого загнивання кореневої системи вирощуваних рослин, що негативно впливає на мікрофлору. Спосіб вирощування зелених культур методом проточно-підтоплюючої гідропоніки, який включає внесення макро-, мікроелементів при вирощуванні зелених рослин, згідно з корисною моделлю при вирощуванні рослин застосовується метод вирощування на субстраті (торф) з постійною рециркуляцією поживного розчину по лотках із застосуванням спеціального освітлення та використовується гідропонна стелажна установка (ГСУ) з модульною схемою конструкції, яка дозволяє розташовувати установку в приміщеннях будь-якого типу; для вирощування зелені застосовується система підтримки оптимальних параметрів мікроклімату, ефективне використання легкорозчинних та якісних макро- та мікроелементів, що надає можливість достатньо швидкого отримання якісної і екологічно безпечної продукції та дозволяє скоротити терміни вирощування рослин; застосовується автоматизований вузол мінерального 1 UA 119940 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 живлення з системою подання і збору поживного розчину чим забезпечується рівномірне живлення рослин, більш раціональнішу витрату води та дозволяє багаторазово використовувати поживний розчин; максимально ефективно використовується система штучного освітлення; є можливість одночасно вирощувати в приміщенні різний асортимент культур на різних групах стелажів, рослини вирощуються круглий рік; правильне застосування технологічних параметрів надає можливість підвищити вихід продукції з одиниці площі та гарантує відсутність шкідників, паразитуючих в землі. Корисна модель дає можливість вирощувати кругло річно для населення екологічно безпечні зелені культури (салати, петрушку, м’яту, базилік, руколу і інші) на субстраті із торфу. Перевага цього методу полягає в мінімальних витратах на: – підготовку, знезараження і експлуатацію субстрату, так як він використовується один раз тільки для вирощування зелені; – ефективне використання легкорозчинних та якісних добрив; – достатньо швидке отримання якісної, екологічно безпечної продукції; В той же час метод проточно-підтоплюючої гідропоніки вимагає: – постійного контролю за всіма параметрами росту рослин; – точності приготування поживного розчину і необхідність його періодичної заміни. Суть даного методу гідропоніки полягає в наступному: в гідропонну стелажну установку монтується гідравлічна система, система освітлення і встановлюються лотки з плотами. В плотах з екструдованого пінопласту, які мають круглі отвори діаметром 55 мм, і розташовані з кроком 180-200 мм, розміщуються горщики з насінням рослин. Термін пророщення рослин 12-14 днів. У горщиках є прорізи-отвори для виходу кореневої системи. Поживний розчин по системі магістральних трубопроводів і розподільних колекторів через калібровані отвори надходить у піддони з рослинами наповнюючись до певного рівня і залишок розчину зливається по гідросистемі в збірний резервуар. В горловину резервуара встановлюється сітчастий кошик (з розміром вічка не більше 0,5 мм) для попередньої фільтрації розчину. Для вирощування салату і зеленних культур методом проточно-підтоплюючої гідропоніки як субстрат використовують верховий торф (частки 5-20 мм, кислотність (рН) – 4,2-5,5), можливо застосування торфу з агроперлітом чи вермикулітом, або перехідний торф. Рослини вирощуються в пластикових горщиках діаметром і висотою 5 см, дно яких має отвори, потім їх встановлюють в спеціальні багаторазові касети із пластику, по 32 шт. в кожну. Перед посівом касети миють під проточною водою або в слабкому дезінфікуючому розчині, сушать і заповнюють горщиками. У такому вигляді касета з горщиками наповнюється субстратом, вологість якого складає 40 %. У кожен горщик висівається вручну або механізовано різна кількість насіння: – салат – по три гранульованих насінини або чотири не гранульовані; – петрушки, кропу, коріандру – від 20 до 40 штук; – щавлю, гірчиці, меліси, базиліку -15-30 штук. Після посіву касети поливаються теплим поживним розчином, який має мати температуру 22-24 °C, кислотність 4,5 до вологості 60-65 %. Приготування поживного розчину робиться шляхом додавання в оборотний розчин необхідних розчинів мінеральних добрив і доведення рН до потрібної величини додаванням кислоти. Горщечки з висіяним насінням обприскуються 2 % розчином біостимулятору росту (рослинний комплекс екстрактів, який містить полісахариди, стероїди, глюкозиди, амінокислоти і бетаїн, збагачений спеціальними додатковими вітамінами і мікроелементами). Біостимулятор стимулює розвиток бічних і додаткових коренів, тим самим, сприяючи розвитку всієї кореневої системи рослин. Касети з горщечками, де вже висіяні культури, поміщаються в камеру пророщування насіння (гроубокс). Використання камери пророщування дозволяє звести до мінімуму втрати розсади і підвищити її якість. Температура і вологість повітря в гроубоксі регулюється автоматично. Оптимальна температура повітря 22-30 °C, відносна вологість повітря – 93-95 %. Горщики в камері витримуються до пророщування насіння, проводиться полив теплим поживним розчином один раз в добу, не допускаючи висихання субстрату. Після цього касети з горщиками виставляються на плоти в розсадне відділення. У розсадному відділенні також контролюється мікроклімат, відповідно до технічного регламенту. Через 5-ть днів проводитися зволоження субстрату під рослинами 5 % розчином препарату для боротьби з грибковим захворюванням на основі Trichoderma harzianum T-22 (підвищує стійкість рослин до стресу, який викликають хвороби, недостатній режим харчування і 2 UA 119940 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зрошення або кліматичні умови, і збільшує споживання поживних речовин, прискорює зростання і розвиток коренів і надземної частини рослини). Коли зелень має термін пророщення 8 днів, проводиться змочування торфу під рослинами 2 % розчином біологічним інсектицидом нового покоління, створений на основі ентомопатогенного гриба – Beauveria bassiana, який рекомендується для захисту рослин, що вирощуються у закритому ґрунті, від тепличної білокрилки, трипсів, проволочника, личинки хруща і капустянки. Сіянці в розсадному відділенні досвічують або цілодобово, або 12-18 годин на добу світлодіодними лампами. Для пророщування салату використовуються світлодіодні фітолампи зі спектром червоного 80-90 % і синього 20-10 %. Лампи мають бути розташовані так, щоб світло по усій зоні вирощування поширювалося рівномірно і інтенсивність світла яких має бути 2 не менше 100 μmо1/м /с так званого PAR-спектра (фотосинтетичної активної радіації). Для вирощування петрушки, м’яти, базиліку, кінзи, чебрецю і іншої зелені використовуються 2 світлодіодні лампи білого світла з потужністю 2000-3500 люкс/м . Для штучного освітлення рослин потрібно використовувати лампи, в спектрі випромінювання яких присутні синій і червоний кольори. Світло лампи з переважанням червоного спектра стимулює цвітіння і плодоношення, а лампи з перевагою синього спектра ріст і розвиток рослини. Завдяки такому випромінюванню помітно прискорюється ріст рослин, а рослини добре ростуть і в приміщеннях без денного світла. Полив і підживлення рослин подається по гідравлічній системі подачі живильного розчину 36 разів в день по мірі просихання субстрату. Температура повітря в розсадному відділенні підтримується в межах 18-24 °C вдень, вночі температуру зменшують. Температура субстрату 18-19 °C. Відносна вологість повітря 70-75 %. Для подальшого вирощування готову розсаду в горщиках встановлюють в робочу зону на піддони. Обов’язковою умовою виставлення розсади в плоти є вихід кореневої системи з горщика і наявність 2-4 здорових листків. Рослини в плотах у робочій зоні системи гідропоніки ростуть до товарного вигляду. Цей етап триває для салату 15-20 днів, петрушки та інших рослин – 20-35 днів. Прискорити вихід продукції можна, застосувавши перекис водню і контролю вуглекислого газу СO2. Оптимальний рівень вуглекислого газу в період росту в закритому приміщені (камері вирощування) повинен бути в районі 1000-1500 ppm. Протягом періоду вирощування необхідно дотримуватися всіх параметрів мікроклімату, а саме: – рекомендована температура: 18-24 °C; – температура субстрату повинна бути не нижче 18 °C; – оптимальна температура поживного розчину вдень 17-22 °C; – відносна вологість повітря 70-75 %. При зайвій сухості повітря (40 %) краї листя висихають і буріють. Підвищена вологість повітря перешкоджає засвоєнню кальцію, з’являється несправжня борошниста роса; – режим досвічування світлодіодними лампами становить від 18 до 20 годин на добу і має 2 мати не менше ніж 139 μmο1/м /c. Поживний розчин – один з найбільш важливих чинників при вирощуванні рослин методом гідропоніки. Його готують шляхом розчинення різних солей у воді. Вода, придатна для гідропоніки, повинна містити не більше 30 мг/л натрію. Більш висока концентрація цього елемента вимагає попереднього очищення води. Рекомендована якість поливної води EC < 0,5 мСм/см, Сl < 1,5 ммоль/л, НСО3 < 50 мг/л, Na < 1,5 ммоль/л. Для виготовлення поживного розчину готують матковий розчин. Матковий розчини готують у трьох різних ємностях для запобігання протікання певних реакцій, бо ці хімічні реакції можуть стати причиною випадання деяких сполук в осад. Осад не буде утворюватися при змішуванні маткових розчинів у великому об'ємі води, котра пройшла очищення через зворотній осмос. В період вирощування в розсадному відділені використовують пропорційно матковий розчин з використанням хімічних елементів, що знаходяться в ємностях 1 і 2 (див табл.), в робочій зоні використовують матковий розчин з використанням хімічних елементів, що знаходяться в ємностях 1 і 3. Тобто матковий розчин додається в очищену воду зворотнім осмосом. Рекомендовану концентрацію маткового розчину викладено в таблиці з розрахунку на 100 000 літрів. 3 UA 119940 U Таблиця Концентрація маткового розчину для гідропонної системи Хімічні елементи Ємність 1 Calcium Nitrate Iron Chelate EDTA 13 % Ємність 2 Potassium Nitrate Mono Potassium Phosphate Epsom Salts Zinc Sulfate Borax Copper Sulfate Sodium Molybdate Manganese Sulphate Ємність З Додати в розчин ємності 2 Potassium Sulfate Magnesium Nitrate Видалити з розчину ємності 2 Epsom Salts 5 10 15 20 25 Хімічні елементи Нітрат кальцію Хелат заліза EDTA 13 % Азотнокислий калій Монокалійфосфат Сульфат магнію Сульфат цинку Борна кислота Сульфат міді Молібдат натрію Сульфат марганцю Кількість, кг 75-100 1-2 60-80 20-30 15-27 0.08-0,12 0,2-0,32 0,01-0,022 0,009-0,017 0,07-0,09 Калій Сульфат Нітрат магнію 15-20 17-24 Сульфат магнію 23-28 Електропровідність розчину в осінньо-зимовий період повинна бути 2,0-2,3 мСм/см, у весняно-літній період вона становить 1,5-2 мСм/см. Кислотність поживного розчину рН=5,5-6,5. При формуванні головки салату (зелені) вимоги до вмісту калію збільшуються. Якщо рівень калію падає нижче 150 ppm на мільйон, на даному етапі додатково додається калій. Такий метод вирощування дозволяє повністю керувати живленням рослин. Для контролю режиму живлення необхідно періодично (один раз на місяць) аналізувати розчин і щодня стежити за показниками рН й електропровідності (ЕП) та при необхідності ввести корекції по макро- і мікроелементам. Надзвичайно важливо слідкувати за станом поживного розчину. У випадку великих залишків торфу та появлення шкідників потрібно проводити зміну поживного розчину. Якщо стан поживного розчину в нормі, то зміну поживного розчину рекомендується проводити один раз на 8-24 тижнів, так як в ньому накопичується сірка та розкладаються залишки торфу. Салат знімають з лотків коли він досягає висоти 15-20 сантиметрів і має 6-7 справжніх листків та вагу 90-150 гр. Перетримування терміну росту більше 35 днів не допускається, так як можливе старіння рослин та подальшого загнивання кореневої системи вирощуваних рослин, що негативно впливає на мікрофлору та призведе до появлення хвороб та шкідників. Для запобігання шкідників над лотками розміщуються феромонні пастки на відстані 10 см від рослини. У віці рослини 18 та 28 днів проводитися змочування торфу під рослини 2 % розчином препарату біоінсектициду. Систему гідропоніки і розсадне відділення обов'язково дезінфікують після її експлуатації протягом сезону. Дезінфекцію проводять дезрозчином на всіх поверхнях металоконструкцій теплиці, столів, касет, інвентарю та піддонів. Якщо в період вирощування переважали хвороби і шкідники зеленних культур, тоді теплицю обробляють 5 % дезрозчином. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 1. Спосіб вирощування зелених культур методом проточно-підтоплюючої гідропоніки, що включає внесення макро-, мікроелементів при вирощуванні зелених рослин, який відрізняється тим, що при вирощуванні рослин застосовують метод вирощування на субстраті (торф) з постійною рециркуляцією поживного розчину по лотках із застосуванням спеціального освітлення та використовують гідропонну стелажну установку (ГСУ) з модульною схемою конструкції, яка дозволяє розташовувати установку в приміщеннях будь-якого типу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для вирощування зелені застосовують систему підтримки оптимальних параметрів мікроклімату, використовують легкорозчинні та якісні макрота мікроелементи. 4 UA 119940 U 5 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують автоматизований вузол мінерального живлення з системою подання і збору поживного розчину з можливістю забезпечення рівномірного живлення рослин, більш раціональної витрати води та багаторазове використання поживних розчинів. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що максимально ефективно використовують систему штучного освітлення. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5

Технологічні карти вирощування сільськогосподарських культур

У монографії наведені технологічні карти вирощування зернових і технічних культур та методика їх розробки. Додаються зразки сучасної техніки. Економічні розрахунки наведені в цінах 2014 року. Монографія розрахована на керівників і спеціалістів с.-г. підприємств різних форм власності, а також може бути використана студентами ВНЗ.

Related Papers

Вивчено зміни структурно-функціональних властивостей ґрунтів зеленої зони м. Львова внаслідок рекреагенного навантаження різної інтенсивності. Встановлено, що за максимального витоптування вологої грабової діброви (V стадія рекреаційної дигресії – СРД) шпаруватість аерації темно-сірого лісового ґрунту зменшилася до 24,5% порівняно з 51,8-45,9% (I-II СРД). Із посиленням рекреаційного навантаження зменшився вмісту Сорг у ґрунті від 1,30% (І СРД) до 0,90 (ІV СРД) і 0,75% (V СРД). Мінімальні значення емісії СО2 з ґрунту характерні за максимального рекреагенного навантаження (V СРД). Показники емісії СО2 з поверхні ґрунту, щільності аерації та вмісту Сорг можуть використовуватися як високочутливі індикатори оцінки рекреаційного навантаження на ґрунтовий компонент біогеоценозу.

СЕРІЇ наукового журналу «Вісник Сумського національного аграрного університету»

Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції «ІННОВАЦІЙНІ РОЗРОБКИ В АГРАРНІЙ СФЕРІ» Том 1. – Харків: ХНТУСГ, 2018. – 270 с. Із надісланих матеріалів оргкомітетом до друку рекомендовані тези 206 доповідей від 253 авторів із 17 установ та організацій.

The scientific journal «Engineering of nature management» contains review papers and research results in accordance with sessions: • Energy saving and alternative power engineering. • Mobile and stationary power units and their elements. • Transport processes of agro-industrial complex. • Intensive and environmentally saving crop growing technologies. • Engineering and technologies in livestock. • Engineering of use and restoration of environment. • Mechanics of agrotechnological materials. • Processing and storage of agricultural products. • Construction and theory of agricultural machines. • Efficiency of application of machinery in agriculture. • Mechatronics and digital technology of natural resources management. • Quality, standardization, safety, environmentalism and ergonomics of machines and technologies. The journal is designated for manufacturers, teachers, researchers, postgraduate students and students who specialize in relative or corresponding fields of science and production directions. Founder: Kharkiv Petro Vasylenko National Technical University of Agriculture. The journal is released 2 – 4 times a year. Languages of publication: Ukrainian, Russian and English.