УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОПОННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ (ВАРИАНТЫ)

Настоящая заявка относится к области сельского хозяйства и биотехнологии, а также относится к термопластической бутылке для использования в основном с наливными продуктами, с дополнительной функцией использования после своего преобразования в качестве гидропонного устройства.
Известно устройство для гидропонного выращивания растений, раскрытое в статье «Простейшая гидропонная установка» в Интернете на сайте: http://www.gidroponika.com/content/vieu/27/147, дата размещения информации на сайте 16.04.2006. Известное из статьи устройство изготовлено из двух частей разрезанной термопластической бутылки, одна часть которой, включающая горлышко с присоединенной крышкой вставлена во вторую, включающую основание бутылки. В горловой части бутылки и крышке проделаны вручную отверстия для создания системы сообщающихся сосудов и поступления воздуха к корням. Содержащая горлышко часть бутылки заполняется субстратом, в который высаживается растение. Емкости наполняются питательным раствором. Такая конструкция гидропонного устройства обладает недостатками, такими как: сложность получения устойчивого устройства, так как емкости должны одновременно устойчиво касаться своими стенками, а также крышкой и внутренней поверхностью основания. Полив осуществляется в емкость, содержащую растение, что способствует уплотнению субстрата, которое препятствует прохождению воздуха к корням. Устройство не предусмотрено для растений, требующих пересадки, так как сужения емкости, несущей растение в субстрате, и прорастающие сквозь отверстия корни не позволяют без повреждения освободить растение из устройства.
Известна полимерная бутылка с зоной преобразования в горшок для рассады, заявка на изобретение RU №95118283/13 A, B65D 81/36, 24.10.1995, дата публикации 10.10.1997. Известная полимерная бутылка предусматривает после ее разделения использование в качестве горшка для рассады части, содержащей основание, по линии зоны разделения. К недостаткам известной полимерной бутылки с зоной преобразования в горшок для рассады, преобразованной в указанное устройство, относятся сложности, связанные с дозированием полива, недостаточным поступлением воздуха к корням растения и значительным риском повреждения растения при отделении от горшка при пересадке. Все это делает заявленную конструкцию малоэффективной для использования в сельском хозяйстве.
Задача заявляемого устройства для выращивания растений заключается в получении доступного и удобного в обращении устройства, содержащего две сообщающиеся между собой емкости, полученные из термопластической бутылки, причем первая емкость вставлена во вторую. Основной функцией первой емкости является удержание растения, возможно, с помощью почвенного субстрата. Основной функцией второй емкости является подача питательного водного раствора и, возможно, воздуха в первую. Получаемый комплект двух емкостей должен быть устойчивым, включать возможности простейшего гидропонного устройства, в частности, обеспечивать прикорневой полив и поступление воздуха к корням. Заявляемое устройство включает возможности гидропонного фитильного устройства, в частности, глубинного капельного полива. Заявляемое устройство может содержать возможности использования грунта в качестве наполнителя, то есть геопонного устройства.
Растения могут быть сеянцами, рассадой, черенками, или конкретным видом растения. Устройство может использоваться для выращивания растений с дальнейшей пересадкой на другое место роста.
В заявляемом устройстве используется пластиковая бутылка. Пластиковые бутылки могут изготавливаться любой формы, размера и конфигурации. Пластиковые бутылки могут изготавливаться способом формования или другими известными способами. Это, в частности, относится к пластиковым бутылкам, предназначенным для использования с жидкостью, в том числе напитками.
Технический результат заявляемого устройства для гидропонного выращивания растений (варианты), изготовленного из термопластической бутылки, заключается в повышении эффективности выращивания растений.
Термопластические бутылки, предназначенные для использования с дополнительной функцией устройства для выращивания растений, даже простейшего из них, имеют значительно меньше конструктивных возможностей, учитывая, что устройство должно быть достаточно устойчивым вместе с наполнителями. Наполнителями могут быть, например, водный раствор, субстрат, само растение. Устройство также предусматривает возможность необходимого поступления к корням растения воды и воздуха. При выращивании растения с целью дальнейшей пересадки также необходимо условие, чтобы устройство позволяло отделять от него растение без повреждений.
Таким образом, желательно получить усовершенствованную пластиковую бутылку, которая после несложных преобразований может выполнить функцию выращивания растений с учетом современного уровня биотехнологий, при этом не утратив своих свойств основной функции пластиковой тары для жидкости.
Решение поставленной задачи получения устройства для выращивания растений, повышающего его эффективность, достигается тем, что используется известная пластиковая бутылка для жидких продуктов, в том числе пищевых, в том числе находящихся под давлением или при пониженном давлении. Пластиковая бутылка обладает устойчивостью на своем основании. Характерной особенностью заявляемой бутылки является такое соотношение размеров: наружные габариты горлышка в горизонтальных сечениях меньше внутренних наибольших размеров в горизонтальных сечениях части основания, прилежащего боковой стенке, и (или) части боковой стенки, прилежащей основанию. При этом используются 2 части преобразованной пластиковой бутылки.
Преобразование бутылки производится, в основном, отделением от нее частей одной поверхностью или двумя, близкими к горизонтальным плоскостям, таким образом, что горлышко бутылки с прилежащей ей частью боковой стенки преобразуется в первую (верхнюю) емкость, а основание с прилежащей частью боковой стенки преобразуется во вторую (нижнюю) емкость. Граница зоны разделения может проходить также по верхней части основания и (или) по горловой части. Первая емкость устанавливается горлышком во внутреннюю часть второй емкости, при этом образуется система двух сообщающихся сосудов. Первая емкость предназначена для удержания растения, вторая емкость предназначена для использования в качестве резервуара для подачи водного раствора и, возможно, воздуха к корням. Вторая емкость обладает устойчивостью бутылки. Для устойчивости первой емкости, в том числе в наполненном состоянии, и (или) обеспечения необходимого зазора между стенками емкостей для подачи раствора и воздуха в заявляемой пластиковой бутылке выполняются необходимые выемки или вдавления.
Полученная таким образом пластиковая бутылка приобретает вторую функцию ее использования в качестве простейшего гидропонного устройства для выращивания растений при ее несложном преобразовании. При этом первая емкость устанавливается в устойчивом положении во второй и имеет технологическое отверстие, которым является наливное отверстие бутылки, используемое для глубинного, прикорневого полива. Однако далеко не каждое растение может удерживаться в горловом отверстии бутылки. Такая конструкция не подходит также для гидропонного устройства с наполнением первой емкости субстратом (грунтом).
Следующий этап решения поставленной задачи заключается в использовании комплекта пластиковая бутылка с крышкой для преобразования в гидропонное устройство. Второй этап отличается от первого тем, что В этом случае в первой емкости горловина бутылки закрыта крышкой. Для проникновения водного раствора из второй емкости внутрь первой используется отверстия в крышке или зазор, который создает смачивающийся водой фитиль, пропускаемый между крышкой и горловиной.
Как вариант может использоваться насадка на бутылку, использующаяся при создании устройства для выращивания растений. Насадка может применяться для повышения устойчивости устройства и (или) создания зазора для подачи воды, воздуха. Например: насадка выполняется в виде пластины, устойчиво удерживающейся во второй емкости устройства и одновременно соприкасающейся с первой емкостью и обеспечивающей ее устойчивость; насадка выполняется в виде трубки, обеспечивающей необходимый зазор между первой и второй емкостями.
Зона разделения 15 может быть указана на бутылке, а может быть не указана.
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи более подробно описаны некоторые предпочтительные формы осуществления настоящей заявки, приведенные лишь в качестве примеров. На указанных чертежах:
на Фиг. 1 представлен общий вид термопластической бутылки в разрезе в качестве примера в соответствии с известным уровнем техники;
на Фиг. 2 представлен вид термопластической бутылки в качестве примера в соответствии с настоящей заявкой;
на Фиг. 3 представлен вид заявляемого устройства в качестве примера;
на Фиг. 4 представлен вид заявляемого устройства в качестве примера, снабженного третьей емкостью для подачи раствора.
Бутылки, описанные в настоящем документе, своей основной функцией предназначены для использования с наливными продуктами. На чертежах одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами позиций. На Фиг. 1 представлен пластиковый контейнер с основной функцией использования. Как можно видеть, контейнер имеет форму бутылки 1. В общем случае бутылка 1 содержит основание 2, боковую стенку 3, горловую часть 4 и отверстие 5.
Бутылка 1 может быть изготовлена из ПЭТ (полиэтилентерефталата). Также могут использоваться подобные ему термопластики или другие типы материалов. Бутылка 1 может быть изготовлена способом формования с раздувом или подобными формовочными технологиями. Термопластический материал может быть бесцветным или прозрачным, то есть потребитель может видеть содержимое бутылки. Также могут использоваться окрашенные и другие непрозрачные материалы.
Основание 2 бутылки 1 может иметь обычную конструкцию. Например, основание 2 может быть круглым и может использоваться отдельная пластиковая насадка. В качестве альтернативы основание 2 может иметь некоторое количество ребер жесткости, лепестковидных выступов или других выполненных на нем опорных конструкций 7, позволяющих бутылке 1 стоять вертикально. Основание 2 может иметь любую другую желаемую форму, обладающую устойчивостью.
Боковая стенка 3 также может иметь обычную конструкцию. Боковая стенка 3 может являться относительно плоской поверхностью, может иметь любой размер и любую желаемую форму.
Горловая часть 4 также может иметь обычную конструкцию. Горловая часть 4 может иметь любой желаемый размер или форму. Горловая часть 4 ведет к горлышку 6, ограничивающему наливное отверстие 5 контейнера. По верхнему краю горлышка проходит граница внешней и внутренней поверхностей. Горлышко 6 может иметь обычную конструкцию. Наружные размеры горлышка в горизонтальных сечениях должны быть меньше максимальных размеров в горизонтальных сечениях пространства, ограниченного другими частями бутылки. Горлышко 6 может иметь несколько выполненных на нем витков резьбы 8, обеспечивающей возможность установки крышки 9 для закрывания бутылки. Могут использоваться другие способы закрывания.
В заявляемом устройстве 10 первая емкость 11, представляющая собой верхнюю часть бутылки, обращенную горловым отверстием вниз, опирается на внутреннюю поверхность второй емкости 12, которая обладает устойчивостью бутылки. Однако, при использовании бутылки 1, не имеющей дополнительной функции преобразования в заявляемое устройство 10, первая емкость 11 может не обладать устойчивостью относительно второй емкости 12, так как внутренняя поверхность второй емкости с небольшими отклонениями повторяет конфигурацию наружной поверхности; в последней же при создании не формировалась опора для емкости заявляемого устройства, заполненного возможными наполнителями, на соответствующей внутренней поверхности. Если же первая емкость расположена во второй устойчиво, то обычно при этом емкости имеют обширные соприкасающиеся поверхности, а зазор 13, необходимый между емкостями для подачи раствора и воздуха, отсутствует или же недостаточен по своим размерам. Необходимо также принимать во внимание, что зазоры в процессе эксплуатации устройства могут уменьшаться, иногда перекрываться полностью. Например, но только в качестве примера, для осуществления устройства из бутылки конкретной конфигурации необходим размер зазора 13 от 5 мм.
В устройстве может использоваться дополнительная насадка, например выполненная в виде пластины с плоской или с искривленной поверхностью, которая опирается на внутреннюю поверхность второй емкости и создает при этом надежную опору для первой емкости, бутылка же при этом может не иметь каких-либо дополнительных выемок или вдавлений. Насадка может использоваться для удержания растения. В устройстве также может использоваться другая подобная деталь/детали, например в виде трубки для подачи раствора и/или воздуха.
Для осуществления конструкции предполагаются 3 основных варианта внесения конструктивных изменений в форму бутылки для придания ей дополнительной функции использования в соответствии с настоящей заявкой:
1 вариант изменения формы бутылки заключается в выполнении дополнительной выемки или вдавления 14, или несколько из таких элементов, необходимых для получения заявляемого устройства в его устойчивом положении с наличием хотя бы одного зазора для подачи водного раствора и воздуха.
В случае если используется первая емкость 11, горлышко которой снабжено взаимосвязанной с ним съемной крышкой 9, или в устройстве используется дополнительная насадка, или другая подобная деталь или детали, то возможно выполнение:
- дополнительной выемки или вдавления 14, или несколько из таких элементов с учетом наличия в устройстве съемной крышки и/или дополнительной насадки;
- съемной крышки 9 и/или насадки с формой, необходимой для получения заявляемого устройства с необходимыми свойствами.
2 вариант изменения формы бутылки 1 заключается в выполнении дополнительной выемки или вдавления 14, или несколько из таких элементов, необходимых для получения хотя бы одного зазора для подачи водного раствора и воздуха, при имеющемся устойчивом положении заявляемого устройства.
3 вариант заключается в объединении указанных вариантов. В этом варианте дополнительная выемка или вдавление 14, или несколько из таких элементов способствуют получению устойчивого положения, а также зазора/зазоров в устройстве.
Выполняемая выемка или выемки 14, или другие подобные элементы, естественно, имеют необходимые скругления в своей конструкции.
В варианте устройства с фитилем 18 достигается более точное дозирование воды при контакте фитиля 18 с субстратом 19 или корнями растения, при этом осуществляется глубинный прикорневой полив. Таким образом, наполнение раствора во второй емкости на уровне фитильного всасывания создает дозированный прикорневой полив, что способствует проникновению необходимого количества питательного раствора, а также воздуха к корням.
При пропускании фитиля в узких зазорах прикрепленной крышки исключается прорастание корней и проникновение мелких частиц субстрата или грунта за пределы первой емкости, что способствует уменьшению трудозатрат при высадке растения. Фитиль может пропускаться между соприкасающимися поверхностями горлышка и крышки, например, между витками резьбы, что упрощает получение устройства.
В некоторых случаях, например, при значительном увеличении размеров растения, при большой заполненности субстратом первой емкости, для увеличения поступления количества раствора в первую емкость необходимо применять периодическое затопление корневой системы. Для этого осуществляется ограниченное по времени повышение уровня жидкости во второй емкости выше уровня фитильного всасывания.
Заявляемое устройство при своей компактности создает дополнительные возможности получения развитой корневой системы выращиваемых растений, так как при достаточной высоте боковой стенки первой емкости может быть добавлен субстрат или грунт в верхнюю ее часть для выращивания боковых корней. Также можно получать удлиненные основные корни, в этом случае используется свойство укладки корней в спиралевидную форму горловой части бутылки, выполненной с воронкообразной формой внутренней поверхности, при негерметично закрытом наливном отверстии бутылки. При достаточной зрелости растения после отделения растения от устройства спираль корней может быть раскручена и распрямлена.
Для заполнения раствором второй емкости может быть использована третья емкость 20, из которой может осуществляться подача раствора каким-либо из известных способов. При этом третья емкость может снабжать раствором одно или несколько заявляемых устроила. Например, третья емкость имеет достаточные размеры для помещения в нее несколько устройств 10, при этом фитили устройств 10 снабжают питательным раствором растения из раствора третьей емкости.
Заявляемое устройство пластиковая бутылка отличается от других устройств пластиковых бутылок тем, что выполнено из пластиковой бутылки, имеющей особую форму или конфигурацию своих частей, которые придают известной бутылке дополнительную функцию использования после простейших преобразований в качестве заявляемого устройства.
Таким образом, решение поставленной задачи достигается за счет введения новых элементов, взаимного расположения деталей конструкции. Благодаря этому достигается возможность повышения эффективности выращивания растений с использованием заявленного устройства.