Устройство для выращивания растений

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для гидропонного выращивания салатных растений на космических станциях, лунных и марсианских базах.
Известно устройство для выращивания растений, разработанное для условий микрогравитации, включающее ионообменный волокнистый почвозаменитель с медленно действующим удобрением, через который прокачивается поливная вода, и искусственный источник света (1, 2).
Недостатками устройства являются: 1) необходимость в периодическом добавлении воды в корнеобитаемую зону; 2) необходимость после уборки растений в многосуточной деструкции корневых остатков в отработанном почвозаменителе; 3) необходимость в использовании агрессивных химических реактивов, культур термофильных бактерий и режимов высокой температуры (55-95°С).
Известно устройство для выращивания растений, включающее ряд размещенных по вертикали открытых емкостей из светопрозрачного материала, нижняя из которых выполнена с днищем, а остальные без днища, и содержащем съемную крышку, соединенную с нижней вегетационной емкостью, причем емкости размещены одна в другой в виде телескопического соединения, при этом нижняя емкость заполнена почвоподобным субстратом и все емкости соединены между собой герметично, над днищем верхней крышки расположен облучатель, состоящий из светодиодов, снаружи нижней емкости расположено электронное программируемое устройство, включающее и отключающее светодиоды (3), - прототип.
Устройство работает автономно и не требует добавления воды во время выращивания растений; не требует проведения деструкции корней в почвоподобном субстрате после уборки растений; не требует использования агрессивных реактивов, культур бактерий и режимов высокой температуры.
Недостатком устройства является ненадежный полив растений в условиях микрогравитации, т.к. парообразная влага во внутренней атмосфере устройства недостаточно интенсивно возвращается в почвоподобный субстрат. При этом корни не могут интенсивно поглощать воду и обеспечить потребности растений в воде.
Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при выращивании салатных растений в условиях микрогравитации.
Для достижения цели в известном устройстве (прототипе), включающем открытую вегетационную емкость, содержащую съемную крышку из светопрозрачного материала, соединенную с этой вегетационной емкостью, при этом нижняя емкость заполнена почвоподобным субстратом и соединена герметично с крышкой, над днищем крышки расположен облучатель, состоящий из светодиодов, снаружи нижней емкости расположено электронное программируемое устройство, введены следующие дополнения, а именно: холодильник, расположенный по периметру верхней части почвоподобного субстрата, вентилятор, расположенный внутри устройства, и электронное программируемое устройство с функцией регулирования работы холодильника. Перечисленные признаки отсутствуют у прототипа, что подтверждает соответствие заявляемого решения критериям новизны и изобретательского уровня.
Упомянутые отличительные признаки позволяют получить следующий технический результат.
1. Применение холодильника в верхней зоне почвоподобного субстрата позволяет создать градиент температур во внутренней атмосфере устройства, что обеспечивает конденсацию влаги из внутренней атмосферы устройства и возврат ее в почвоподобный субстрат для обеспечения растений водой в условиях микрогравитации.
2. Введение вентилятора в устройство позволяет перемешивать воздух внутри устройства и обеспечивать более высокую скорость конденсации пара и возврат влаги в почвоподобный субстрат для обеспечения растений водой в условиях микрогравитации.
3. Наличие электронного программируемого устройства, включающего и отключающего по заданной программе холодильник, повышает обеспечение растений влагой и углекислым газом, что также повышает эффективность работы устройства.
На чертеже изображен общий вид устройства в виде соединенных между собой нижней емкости 1, которая имеет дно, и крышки 2, над которой закреплен облучатель 3 со светодиодами 4, работой которых управляет расположенное снаружи нижней емкости электронное программируемое устройство 5, внутри в верхней части почвоподобного субстрата 6 расположен холодильник 7, работой которого управляет электронное программируемое устройство 5, внутри в верхней части устройства расположен вентилятор 8.
После сборки устройства, которое ясно из чертежа и предыдущего описания, оно обслуживается следующим образом при выращивании растений, как правило, салатных. Вначале наполняется нижняя вегетационная емкость почвоподобным субстратом, который увлажняется водой. Затем семена растений высеваются в почвоподобный субстрат. После появления всходов на нижнюю вегетационную емкость плотно надевается съемная крышка, включается вентилятор, включается электронное программируемое устройство, которое по заданной программе включает и отключает светодиодные облучатели и одновременно с ними включает и отключает холодильник. После завершения процесса выращивания растений их используют по назначению. Растительные остатки измельчают и помещают (закапывают) в почвоподобный субстрат, при необходимости в него вносят дополнительное количество органического вещества. Затем увлажняют субстрат, высевают в него новые семена, и процесс выращивания растений повторяется.
Источники информации
1. Беркович Ю.А., Кривобок А.С., Кривобок Н.М., Смолянина С.О. Перспективный метод организации минерального питания растений применительно к условиям микрогравитации // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2014. - Том 48. - №3. - С. 56-62.
2. Кривобок А.С., Беркович Ю.А., Кривобок Н.М. Методы биолого-технической деструкции корневых остатков применительно к космической витаминной оранжерее с ионитным почвозаменителем // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2012. - Том 46. - №4. - С. 48-52.
3. Полонский В.И., Мануковский Н.С., Гуревич Ю.Л., Ковалев B.C., Лю Хун. Устройство для выращивания растений. - Патент РФ на полезную модель №90968. - МПК А01G 31/02. - 2010. - БИ №3. Опубл. 27.01.2010.