Устройство для выращивания растений на открытых водоемах
DEVICE FOR PLANT CULTIVATION ON SURFACE WATER BODY

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к выращиванию растений в контейнерах, размещенных на открытом водоеме с различной степенью минерализации и загрязненности водной поверхности.
Из уровня техники известно техническое решение (RU, патент на полезную модель №111974, «Плавучая грядка», МПК A01G 31/00, от 08.08.2011 г., опубл. 10.01.2012 г.).
Устройство содержит корпус для размещения грунта и поплавки.
Известно устройство (RU, полезная модель №145530, «Плавающая теплица», МПК A01G 9/14, от 20.02.2014 г., опубл. 20.09.2014 г.).
Устройство содержит жестко закрепленную на понтоне теплицу с теплоизолирующими и прозрачными ограждениями, систему электроснабжения, расположенные в теплице лотки или контейнеры с растениями или рассадой. Источником воды является пресный водоем.
Известен плавучий модуль (CN, патент на изобретение №104756847, «Плавучий модуль для посадки растений, группа плавучих модулей для посадки растений и способ посадки растений», МПК A01G 31/00, 31/02, опубл. 08.07.2015 г.).
Модуль включает в себя платформу в виде понтонов, контейнер с питательным грунтом, состоящий из каркаса, стенок и перфорированного днища. Плавучий модуль выполнен с возможностью соединения с аналогичными модулями с образованием группы модулей.
Известно техническое решение (RU, патент на изобретение №2290784, «Способ повышения эффективности эксплуатации рыбоводных водоемов», МПК A01G 31/00, 31/02, от 26.05.2005 г., опубл. 10.01.2007 г.).
В указанном техническом решении предусмотрено выращивание растений на поверхности водоема в плавающей грядке, которая состоит из контейнера с водопроницаемым дном, заполненного питательным субстратом и установленного на понтонном средстве с поплавками. Поплавки понтонного средства выполнены с отверстиями и снабжены средством для подачи воздуха и воды для регулирования положения грядки на поверхности водоема таким образом, что контейнер с субстратом погружается в водную поверхность и вода поднимается по капиллярам субстрата.
Указанное техническое решение выбрано заявителем в качестве ближайшего аналога (прототипа), так как оно имеет наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемого устройства.
Недостатком технического решения, как и всех вышеперечисленных, является то, что они непригодны для выращивания растений на водоемах с морской водой или загрязненной водной поверхностью, так как питательный субстрат увлажняется непосредственно водой из водоема, что не позволяет его использовать на водоемах с различной степенью минерализации и загрязнения водной поверхности.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение эффективного роста растений различного видового состава на водоемах с различной степенью минерализации и загрязненности воды при простоте и легкости конструкции.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание условий для обеспечения возможности 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.
Дополнительными техническими результатами являются:
- повышение продолжительности времени сохранения питательного субстрата с семенами растений в увлажненном состоянии;
- уменьшение испарения влаги из питательного субстрата с семенами растений при воздействии солнечных лучей;
- возможность формирования плантации растений любой заданной формы и размеров с растениями различного видового состава при повышенной надежности соединения отдельных структурных компонентов плантации.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для выращивания растений на открытых водоемах, содержащем 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, согласно изобретению полые поплавки понтонного средства выполнены цельными и связаны между собой с образованием замкнутого контура, при этом 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.
Выполнение полых поплавков цельными и их связь между собой с образованием замкнутого контура позволяет сформировать замкнутую плавучую конструкцию, представляющую собой выполненный за одно целое с понтонным средством контейнер для размещения питательного субстрата с семенами растений с дном и боковыми стенками, форма которого соответствует форме указанного контура, что упрощает конструкцию. Выполнение контейнера таким образом, что наружная поверхность его дна размещается на заявленной высоте относительно водной поверхности, позволяет сформировать под контейнером постоянное по высоте замкнутое пространство, необходимое и достаточное для обеспечения возможности испарения с указанного пространства водных паров, в которых отсутствуют вредные примеси, имеющиеся, в той или иной мере, в водоемах различной степени загрязненности и минерализации.
Указанные особенности выполнения контейнера в сочетании с последовательно размещенными на дне и боковых стенках контейнера паропроницаемым и сетчатым покрытиями приводят к тому, что водные пары конденсируются на поверхности паропроницаемого покрытия, примыкающей к сетчатому покрытию, которое, в свою очередь, контактирует с питательным субстратом с семенами растений, что обеспечивает увлажнение питательного субстрата с семенами растений капельно-жидкой влагой в период от фазы набухания и прорастания семян до фазы формирования корневой системы в питательном субстрате контейнера.
С другой стороны, паропроницаемое покрытие, пропуская испаряющиеся с водной поверхности пары, препятствует прорастанию корневой системы вглубь водоема, обеспечивая протекание фазы формирования корневой системы в питательном субстрате в пределах контейнера.
В частном случае выполнения изобретения устройство дополнительно содержит по меньшей мере одно понтонное средство с полыми поплавками и контейнером для размещения питательного субстрата с семенами растений, связанное с первым понтонным средством посредством разъемного соединения, что позволяет создать плантацию растений разнообразной формы и размеров.
В частном случае выполнения изобретения в контейнерах для размещения питательного субстрата, установленных на разных понтонных средствах, в качестве семян используют семена растений одного и/или различного видового состава, что позволяет формировать плантацию растений, состоящую из, например, лесных, фруктовых, травяных, кустарниковых и других видов растений.
В частном случае выполнения изобретения на верхней поверхности питательного субстрата с семенами растений размещено мульчирующее покрытие, которое дополнительно способствует сохранению питательного субстрата с семенами в увлажненном состоянии от фазы набухания и прорастания семян до фазы формирования корневой системы в питательном субстрате контейнера.
В частном случае выполнения изобретения мульчирующее покрытие выполнено из органического материала, например коры, стружки, сена, листьев, хвои и других природных материалов, который дополнительно способствует сохранению питательного субстрата с семенами в увлажненном состоянии от фазы набухания и прорастания семян до фазы формирования корневой системы в питательном субстрате контейнера.
В частном случае выполнения изобретения мульчирующее покрытие выполнено из неорганического материала, например из нетканого материала, мульчирующей пленки, который дополнительно способствует сохранению питательного субстрата с семенами в увлажненном состоянии от фазы набухания и прорастания семян до фазы формирования корневой системы в питательном субстрате контейнера.
В частном случае выполнения изобретения на верхней поверхности питательного субстрата с семенами растений размещено теплоизолирующее покрытие, которое дополнительно способствует уменьшению испарения влаги из питательного субстрата с семенами растений при воздействии солнечных лучей за счет исключения перегрева субстрата.
В частном случае выполнения изобретения в качестве теплоизолирующего покрытия использован керамзит, который надежно предохраняет питательный субстрат с семенами от перегрева, дополнительно способствует уменьшению испарения влаги из питательного субстрата с семенами растений, при воздействии солнечных лучей.
В частном случае выполнения изобретения на наружной поверхности питательного субстрата с семенами растений последовательно размещены мульчирующее и теплоизоляционное покрытия, что дополнительно способствует сохранению влаги, увеличению продолжительности времени сохранения питательного субстрата с семенами растений в увлажненном состоянии при одновременном исключении перегрева питательного субстрата и уменьшении испарения влаги от воздействия солнечных лучей.
В частном случае выполнения изобретения паропроницаемое покрытие выполнено в виде пленки из полимерного материала, что дополнительно способствует повышению продолжительности времени сохранения питательного субстрата с семенами растений в увлажненном состоянии.
В частном случае выполнения изобретения полые поплавки, дно и боковые стенки контейнера выполнены из полимера, что снижает в целом вес устройства.
Заявителем проведен патентно-информационный поиск по данной теме, в результате которого не выявлено технических решений с заявляемой совокупностью признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень». Данное техническое решение может найти применение при производстве устройств для выращивания плантации растений на открытом водоеме, что позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения условию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - общий вид устройства в изометрии;
на фиг. 2 - общий вид устройства в изометрии с вырезом передней четверти на фиг. 1.
Устройство для выращивания плантации растений на открытом водоеме содержит понтонное средство с полыми поплавками 1, выполненными цельными (с цельными наружными поверхностями), контейнер с водопроницаемым дном в виде решетки 2, боковыми стенками 3, питательный субстрат 4 с семенами растений, паропроницаемое покрытие 5, сетчатое покрытие 6, на наружной поверхности питательного субстрата 4 с семенами растений размещены мульчирующее покрытие 7 и/или теплоизолирующее покрытие 8. По периметру наружной поверхности полых поплавков 1 размещены крепежные элементы 9, которые предназначены для соединения нескольких понтонных средств между собой, например, при помощи гибкой связи (не показано) при формировании плантации различной формы и размеров. Боковые стенки 3 контейнера зафиксированы на поплавках 1 элементами 10.
Замкнутый контур, образуемый поплавками 1, может быть выполнен любой правильной геометрической формы - в виде цилиндра, прямоугольника, треугольника и других, в зависимости от необходимой формы плантации.
Устройство работает следующим образом.
Для образования замкнутого контура поплавки 1 соединяют между собой посредством соединительных элементов (не показано). Каждую из боковых стенок 3 устанавливают в верхней части соответствующего поплавка 1, устанавливают дно в виде решетки 2, при этом высота между наружной поверхностью дна и водной поверхностью составляет не менее высоты поплавков 1. На дне 2 и боковых стенках 3 последовательно размещают паропроницаемое покрытие 5 и сетчатое покрытие 6. В образованный таким образом контейнер помещают в питательный субстрат 4 с семенами растений, поверх которого размещают мульчирующее покрытие 7 и/или теплоизолирующее покрытие 8.
При установке устройства на водную поверхность с замкнутого пространства водной поверхности, образованного поплавками 1, происходит испарение водяных паров, которые беспрепятственно проникают через дно в виде решетки 2 и паропроницаемое покрытие 5, конденсируются на поверхности паропроницаемого покрытия 5, примыкающей к сетчатому покрытию 6, через которое капельно-жидкой влагой увлажняется питательный субстрат 4 с семенами растений. Мульчирующее покрытие 7 предохраняет от испарения влаги с поверхности питательного субстрата 4 с семенами растений, поддерживая его в увлажненном состоянии, а теплоизолирующее покрытие 8 исключает перегрев от воздействия солнечных лучей, уменьшая испарение влаги.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет обеспечить увлажнение 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, что позволяет использовать устройство на открытых водоемах с различной степенью загрязненности и минерализации воды, повысить сохранение питательного субстрата с семенами растений в увлажненном состоянии продолжительное время, исключить перегрев питательного субстрата и уменьшить испарение влаги при воздействии солнечных лучей.
Заявляемое устройство обладает простотой и легкостью конструкции и обеспечивает возможность формирования плантации растений любой заданной формы и размеров с растениями различного видового состава при повышенной надежности соединения отдельных структурных компонентов плантации.