Система та спосіб вирощування рослин

1. Система вирощування рослин, що включає непористу гідрофільну плівку для вирощування на ній рослин і засіб для подачі води або живильного розчину до нижньої поверхні непористої гідрофільної плівки, що не потребує резервуара гідропонної установки для розміщення води або живильного розчину та вирощування в ньому рослин, причому засіб для подачі води або живильного розчину має водонепроникну плівку із синтетичної смоли, розміщену під непористою гідрофільною плівкою і в контакті з нею безпосередньо або через водопоглинаючий матеріал, розміщений між непористою гідрофільною плівкою та водонепроникною плівкою із синтетичної смоли і в контакті з ними. 2. Система вирощування рослин за п. 1, яка встановлена на ґрунті так, що водонепроникний матеріал перебуває у контакті із ґрунтом. 3. Система вирощування рослин за пп. 1, 2, в якій непориста гідрофільна плівка демонструє різницю електричних провідностей води і соляного розчину (масовою концентрацією 0,5 %), рівну 4,5 дСм/м або менше, при цьому різниця електричних провідностей визначена методом контакту води із соляним розчином через непористу гідрофільну плівку і виміром електричної провідності окремо води і соляного розчину через 4 дні (96 годин) після початку контакту, і 2 (19) 1 3 93268 4 10. Система вирощування рослин за кожним із пп. 13. Спосіб вирощування рослин з використанням 1-9, до складу якої входить додатковий засіб підсистеми вирощування рослин за п. 1, за яким ведення води або живильного розчину на верхню рослини розміщують на непористій гідрофільній сторону непористої гідрофільної плівки, при плівці цієї системи; вирощують рослини на непоцьому підведення води або живильного розчиристій гідрофільній плівці, при цьому подачу вону додатковим засобом підведення регулюється ди або живильного розчину здійснюють до нижвідповідно до фази росту вирощуваної рослини. ньої поверхні непористої гідрофільної плівки за 11. Система вирощування рослин за п. 7, в якій допомогою засобу для подачі води або жияк зрошувальний засіб для періодичного підвевильного розчину цієї системи, який не потдення води або живильного розчину до системи ребує резервуара гідропонної установки для застосовано зрошувальний засіб періодичної дії. розміщення води або живильного розчину. 12. Система вирощування рослин за п. 1 1 , в якій як зрошувальний засіб періодичної дії застосована трубка-крапельниця. Даний винахід відноситься до системи вирощування рослин. Зокрема, даний винахід відноситься до системи вирощування рослин з використанням плівки, здатної інтегруватися з корінням рослин. Зокрема, даний винахід відноситься до системи вирощування рослин, здатної подавати воду або живильний розчин для вирощування рослин при відсутності гідропонного резервуару з водою або живильним розчином для вирощування в ньому рослин. Відповідно до даного винаходу традиційний гідропонний резервуар (під воду або живильний розчин для вирощування в ньому рослин) не потрібний для вирощування рослин і тому даний винахід забезпечує економію матеріальних витрат на гідропонний резервуар. Крім того, при використанні гідропонного резервуару його потрібно встановлювати горизонтально без нахилу, що вимагає великих витрат. При використанні даного винаходу необхідність у таких витратах відпадає і тому вартість устаткування знижується. У даному винаході для утримання рослини окремо від ґрунту, який використовують при вирощуванні рослин у відкритому ґрунті або при краплинному зрошенні добривами, тільки водоневбирний матеріал, або водовбирний матеріал з розміщеним на ньому водовбирним матеріалом розміщують на ґрунті, після чого на ньому розміщують непроникну гідрофільну плівку і в такий спосіб формують систему вирощування рослин за даним винаходом. При вирощуванні рослини на непроникній гідрофільній плівці, яку використовують у вищезгаданій системі вирощування рослин, можна запобігти виникненню проблем, що супроводжують традиційне вирощування в ґрунті і краплинне удобрювальне зрошення, а саме зараженню рослин мікроорганізмами (наприклад, нематодою), бактеріями, вірусами і т.п., які є збудниками хвороб, що призводить до зниження урожайності; забрудненням рослин залишковими агрохімікатами в ґрунті; уповільненням росту рослин, викликаним солями, що накопичуються у поверхневих шарах ґрунту; забрудненню ґрунтових вод, викликаним вилужуванням добрив. Даний винахід придатний для вирішення вищезгаданих проблем, які викликані прямим контактом кореневої системи рослин з ґрунтом. Крім того, у зв'язку з тим, що для системи вирощування рослин за даним винаходом потрібна дуже невелика кількість води і добрив, з'являється можливість набагато зменшити витрати на вирощування рослин. Крім того, якість вирощуваних рослин може бути легко поліпшена шляхом вирощування рослин в умовах обмеженої подачі води, що цілком можливо при використанні системи вирощування рослин за даним винаходом. За допомогою системи вирощування рослин за даним винаходом можна також зменшити в рослинах кількість азоту у формі нітратів, що в даний час вважається проблематичним. Попередній рівень техніки Традиційно багато видів рослин вирощувалися у відкритому ґрунті на полях або в закритому приміщенні в теплицях з використанням природних умов (наприклад, сонячного світла, ґрунту та дощу). Як при вирощуванні в полі, так і в теплицях, ґрунт йде від поверхні вглиб землі. Тому у випадку поширення шкідливих мікроорганізмів (наприклад, нематод) і бактерій у ґрунті, які є головними збудниками хвороб, що призводить до зниження урожайності, стає необхідним або стерилізувати ґрунт, або робити так званий обмін ґрунту, при якому ґрунт у великих кількостях замінюється незабрудненим ґрунтом, принесеним з іншого місця. Дієвим способом стерилізації ґрунту є дезінфекція обкурюванням, але повна заборона на використання броміду мітила для обкурювання утруднила стерилізацію ґрунту. Крім того, великомасштабний обмін ґрунту практично неможливий як з економічної, так і з фізичної точок зору. Окрім того, органофосфорні агрохімікати, які використовували у великій кількості в минулому, забруднили ґрунт і забруднення сільськогосподарських зернових культур такими агрохімікатами стало серйозною проблемою. Органофосфорні агрохімікати важко розщеплювати і знезаражувати. Тому великомасштабний обмін ґрунту необхідний також і для того, щоб вирішити цю проблему. При традиційному способі внесення добрив велику кількість добрив вносять в ґрунт як основне добриво, а потім під час вирощування рослин вносять надлишкове добриво в кількості що дорівнює 1-2-тижневим дозам. Такий традиційний спосіб внесення добрив непрактичний через те, що молода рослина засвоює тільки невелику кількість добрив і кількість засвоюваного добрива збільшу 5 93268 6 ється з ростом рослини. Тому традиційний спосіб льцію). Зокрема, основними відмінними рисами внесення добрив не тільки неефективний, але до краплинного удобрювального зрошення є наступні. того ж призводить до нагромадження в ґрунті со1) Не використовуються основні добрива (тільлей. ки органічні речовини і кондиціонери ґрунту для Волога, що утримувалася в ґрунті (зокрема у підтримки і поліпшення фізико-хімічних властивосґрунті теплиці), мігрує нагору з нижньої частини у тей і вмісту мікроорганізмів у ґрунті). 2) Зрошення і верхню частину ґрунту. Під час зрошення елеменвнесення добрив виконуються щодня. 3) Відповідти добрив ненадовго переносяться вниз із водою не зрошення і внесення добрив виконується на під дією гравітації, але після завершення зрошеноснові результатів вимірів вмісту живильних речоня вода знову мігрує до поверхневих шарів ґрунту і вин і вмісту вологи. 4) Застосовуються добрива, до поверхневих шарів ґрунту з мігруючою водою склад яких відповідає коефіцієнту поглинання роспереносяться солі. З поверхневих шарів ґрунту лин і які не містять непотрібних елементів. 5) Завипарюється тільки вода. Повторення такого простосовуються суміші рідких добрив з точним виміцесу веде до нагромадження солей у поверхневих ром і змішуванням елементів рідкого добрива і із шарах фунту. Взагалі, чим більше кількість надпростою зміною співвідношення елементів рідкого лишкової солі в оброблюваному середовищі, тим добрива в суміші. 6) Для реєстрації кількісних повище ступінь накопичення солі, а накопичені солі казників зрошення і добрива застосовується випризводять до уповільнення росту рослин. Стан тратомір. 7) Застосовується зрошувальна трубка такого ґрунту близький до стану ґрунту пустелі, де (так звана «трубка-крапельниця»), яка забезпечує опади надзвичайно вбогі. Єдиний спосіб поліпширівномірне зрошення всього поля. ти цей стан полягає в тому, щоб або видалити Як пояснювалося вище, на відміну від виронакопичені соли вимиванням великою кількістю щування в ґрунті, краплинне удобрювальне зроводи, або зробити великомасштабний обмін ґруншення зменшує кількість внесених добрив та води ту, але обидва ці способи вимагають великих виі тому зменшує затримку росту, викликану солями, трат. що накопичуються у поверхневих шарах ґрунту. До того ж вищезгадане неефективне внесення Крім того, краплинне удобрювальне зрошення добрив призводить до забруднення ґрунтових вод. сприяє скороченню забруднень ґрунтових вод, Коли добрива вносять у відповідній кількості, то викликаних внесенням надмірної кількості добрив. вони, зокрема, азотні добрива, розщепляються Однак, краплинне удобрювальне зрошення не мікроорганізмами в ґрунті, при цьому добрива окисприяє запобіганню захворювань ґрунту, які сусляються в наступному порядку: проводжуються зниженням врожайності, що викликано прямим контактом коріння рослин із ґрунорганоазотна складова  NH4+  NO2-  NO3-. том і агрохімічним забрудненням, викликаним Однак, коли добрива використовують в надзалишковими агрохімікатами в ґрунті. лишкових кількостях або коли діяльність бактерій, Документ 1: "Youeki Dokou Saibai no Riron to що нітрифікують, у ґрунті слабка, вищезгаданий Jissai (Теорія і практика краплинного удобрювальпроцес окислювання протікає не так, тому NH4+ и ного зрошення)", сторінки 2-18; під ред. Хіроші Аокі NO2- накопичуються в ґрунті в надлишкових кілько(Hiroshi Аоkі), Кенджі Умезу (Kenji Umezu) і Шінічі стях. Іони NH4+ адсорбуються на поверхні негатиОно (Shinichi Оnо); видано Сейбундо Шінкоша вно зарядженими колоїдами ґрунту, у той час, як (Seibundo Shinkosha) у червні 2001 р. іони NO2- не адсорбуються в ґрунті, але, замість Для рішення вищезгаданих проблем, що суцього, вилуговуються із ґрунту і призводять до проводжують традиційне вирощування в ґрунті і забруднення ґрунтових вод. краплинне удобрювальне зрошення, була розробЗрошення також ставить наступні проблеми. лена система вирощування, названа "вирощуванЗрошення рослин виконують один раз у кілька днів ням на живильному розчині" або "гідропонікою". з використанням великої кількості води, і ґрунт при При вирощуванні на живильному розчині ґрунт і цьому відразу ж після зрошення перезволожуєтьрослина розділені гідропонним резервуаром (вося, але саме перед наступним зрошенням висидоносним шаром), у якому перебуває живильний хає. Таким чином, важко контролювати напружерозчин і тому ця система практично вільна від ність водного режиму рослини і тому важко проблем, що супроводжують вирощування в ґрунті вирощувати рослини високої якості типу рослин з і краплинне удобрювальне зрошення, а саме зависоким вмістом цукру. бруднення ґрунту живильним розчином і інфікуЗ іншої сторони, відомий спосіб вирощування вання рослин через забруднений ґрунт. за назвою "краплинне удобрювальне зрошення", у Однак, вирощування на живильному розчині якому використовуються переваги вирощування в невигідно не тільки тому, що для цього потрібен ґрунті. При використанні цього способу рослині у гідропонний резервуар (водоносний шар) і опора відповідній кількості надають тільки ті елементи водоносного шару, які дорогі, але також і тому, що добрив, які їй необхідні, і тільки тоді, коли вони їй гідропонний резервуар повинен бути встановленеобхідні. Краплинне удобрювальне зрошення є ний горизонтально без нахилу, що вимагає велиметодом зрошення і внесення добрив, що включає ких витрат. розміщення трубок-крапельниць на ґрунті, і подачу Крім того, тому що коріння рослин безпосереживильного розчину із пристрою подачі розчину дньо занурене у живильний розчин, а забруднення при виконанні вимірів вмісту добрив і вологи в ґруживильного розчину бактеріями, вірусами і т.п. нті в реальному масштабі часу, при цьому живипризводить до зараження рослин. Тому ця систельний розчин містить відповідну кількість не тільки ма вирощування вимагає використання дорогої азоту, фосфорної кислоти і калію, але також і неустановки для забезпечення циркуляції, стериліобхідних рослині мікроелементів (наприклад, ка 7 93268 8 зації і фільтрації живильного розчину. Крім того, захворювань ґрунту, що супроводжуються знипостійне перебування коріння рослин у живильноженням врожайності, викликаного хвороботворниму розчині призводить до відсутності дефіциту ми бактеріями і нематодами. води, що викликає зниження харчової цінності і До числа переваг системи вирощування россмакових якостей вирощуваних рослин. Інакше лин за даним винаходом також відноситься і те, кажучи, при використанні цієї системи важко одещо коріння рослин, вирощуваних за допомогою ржувати рослини високої якості, що є фатальною системи за даним винаходом, ізольоване від ґрунпроблемою. ту вищезгаданим водонепроникним матеріалом і Крім того, проблема небезпеки для здоров'я, непористою гідрофільною плівкою, і це дозволяє викликана азотом у формі нітратів, які накопичузапобігти забрудненню рослин залишковими агроються у великих кількостях в рослинах, зокрема, в хімікатами і т.п., які присутні в ґрунті. листових овочах типу салату і шпинату, є загальДо інших переваг системи вирощування за даною для сільськогосподарського виробництва із ним винаходом відноситься те, що витік добрив і застосуванням способу вирощування на живильводи в ґрунт може бути відвернений вищезгаданому розчині, у якому використовується велика ним водонепроникним матеріалом, що запобігає кількість живильного розчину для вирощування нагромадженню солей у ґрунті та вилуговуванню рослин протягом короткого періоду часу, способу добрив із системи. вирощування в ґрунті, супроводжуваного внесенДо інших переваг системи вирощування за даням великої кількості добрив і рясним зрошенням, і ним винаходом відноситься те, що при невеликій способу краплинного удобрювального зрошення. кількості стороннього ґрунту на непористій гідроЛист салату, шпинату і т.п. може містити високі фільній плівці і при ефективній подачі невеликої концентрації нітратів у черешках, які є їстівними кількості добрива та води на сторонній ґрунт, можчастинами рослини. Нітрат перетвориться в нітрит на ощадливо вирощувати високоякісні рослини після реакції зі слиною, у свою чергу під час пропри дефіциті води. цесу переварювання їжі цей нітрит перетвориться До інших переваг системи вирощування за дав канцерогенний нітрозамін. Тому вміст нітратів в ним винаходом відноситься те, що в системі виовочах стає одним з важливих критеріїв якості рощування рослин можна зменшити вміст у вироовочів, і існує попит на овочі з низьким вмістом щуваних рослинах азоту у формі нітратів. нітратів. Засоби вирішення проблем Розкриття сутності винаходу В результаті інтенсивних і великих досліджень Проблеми, які розв'язує даний винахід автори винаходу виявили нове явище, що полягає У даному винаході пропонується система вив тому, що коріння рослин може бути практично рощування рослин, що є вільною від вищезгадаінтегроване в непористу гідрофільну плівку (наних проблем, які супроводжують вирощування на приклад, у полімерну плівку). У результаті подаживильному розчині, вирощування в ґрунті і крапльших досліджень цього явища автори винаходу линне удобрювальне зрошення. також виявили, що коріння рослин, яке практично Засоби вирішення проблем інтегроване в непористу гідрофільну плівку, здатне Для вирішення вищезгаданих проблем автори поглинати через непористу гідрофільну плівку даного винаходу провели великі й інтенсивні доселементи добрив і воду з живильного розчину, що лідження. У результаті було виявлено, що вищеконтактує із плівкою, при цьому, елементи добрив і згадані проблеми можуть бути вирішені за допомовода поглинаються в кількостях, необхідних для гою недорогої системи вирощування, до складу росту рослин. Автори винаходу також виявили, що якої входить водонепроникний матеріал, непорисдля поглинання води і елементів добрив через та гідрофільна плівка, яка водопоглинає матеріал, непористу гідрофільну плівку у рослин з інтегроварозташований між водонепроникним матеріалом і ним у плівку корінням виростає велика кількість непористою гідрофільною плівкою, засіб підведенкореневих волосків і ці кореневі волоски забезпеня води або живильного розчину до водовбирного чують ефективне поглинання води, елементів доматеріалу і засіб підведення води або живильного брив, повітря і т.п. з навколишнього щодо коріння розчину на верхню сторону непористої гідрофільсередовища. ної плівки, при цьому у системі не застосовується Крім того, автори винаходу виявили, що подагідропонний резервуар, який використовують при ча води або живильного розчину на непористу вирощуванні на живильному розчині і, отже, можна гідрофільну плівку при відсутності гідропонного обійтися без дорогих будівельних робіт для устарезервуару (який використовується під воду або новки гідропонного резервуару. живильний розчин для вирощування в ньому росВ одному з прикладів здійснення даного виналин) забезпечує вирішення завдань, поставлених ходу водонепроникний матеріал системи вирощуу даному винаході. Даний винахід був виконаний вання рослин розміщують на ґрунті для утримання на основі цих нових даних. рослин відокремлено від ґрунту, при цьому засоби Система вирощування рослин за даним виназрошення забезпечують подачу води або живильходом заснована на вищезгаданих даних. Зокреного розчину на непористу гідрофільну плівку чема, система за даним винаходом характеризуєтьрез водовбирний матеріал, розташований на вося тим, що вирощувану рослину поміщають на донепроникному матеріалі. У цьому прикладі непористу гідрофільну плівку, яка може практично здійснення даного винаходу система може звільінтегруватися з корінням рослини, при цьому ненити коріння рослин від проблем, що супроводжупроникну гідрофільну плівку розміщають на водоють традиційне вирощування в ґрунті, і традиційне непроникний матеріал безпосередньо або на вокраплинне удобрювальне зрошення, а саме від довбирний матеріал, розташований на 9 93268 10 водонепроникному матеріалі. никного матеріалу перешкоджає прямому контакту У даному винаході також пропонується систекоріння із солями і тому накопичені солі не робма вирощування рослин, у якій вода або живильлять істотного впливу на ріст рослин. ний розчин подаються за допомогою системи зроУ системі вирощування рослин за даним винашення на водовбирний матеріал, що ходом легко контролювати дефіцит води, яка порозташований між водонепроникним матеріалом і дається на вирощувані рослини, за допомогою непористою гідрофільною плівкою. непористої гідрофільної плівки, забезпечуючи, У даному винаході також пропонується систетаким чином, вирощування високоякісних рослин. ма вирощування рослин, у якій опора для вирощуКрім того, відповідно до даного винаходу вміст вання рослин і сама рослина розташовані на неазоту у вирощуваних рослинах у формі нітратів пористій гідрофільній плівці або над нею. можна значно знизити кожним з наступних спосоУ даному винаході також пропонується систебів: ма вирощування рослин, у якій сама рослина і спосіб, що включає подачу води, головним чиплівка для мульчування або матеріал для мульчуном, тільки на нижню поверхню непористої гідровання, непроникний для водяної пари, розташовафільної плівки, і подачу невеликої кількості живині на непористій гідрофільній плівці. льного розчину на верхню сторону непористої У даному винаході також пропонується систегідрофільної плівки, при забезпеченні точного конма вирощування рослин, у якій, після інтеграції тролю за дозами і часом подачі і на більш пізньому коріння рослини у непористу гідрофільну плівку, етапі вирощування при забезпеченні заміни жививода і/або живильний розчин відповідно подаютьльного розчину, що подається на верхню сторону, ся на верхню сторону непористої гідрофільної пліводою; і вки. спосіб, що включає подачу живильного розчиРезультати застосування винаходу ну на нижню поверхню непористої гідрофільної У системі вирощування рослин вищезгаданої плівки, і подачу тільки води на верхню сторону конструкції не застосовується гідропонний резернепористої гідрофільної плівки. вуар, який використовувався при традиційному У системі за даним винаходом з погляду проскраплинному удобрювальному зрошенні для зберітоти регулювання подачі води або живильного гання живильного розчину і, отже, можна обійтися розчину на нижню поверхню, або на верхню стобез дорогих будівельних робіт для установки гідрону непористої гідрофільної плівки доцільно виропонного резервуару. Таким чином, даний винакористовувати так звані "трубки-крапельниці". хід забезпечує економічну систему вирощування Найкращий спосіб здійснення винаходу рослин. Нижче дається докладний опис даного винаВідповідно до даного винаходу непориста гідходу з посиланням на креслення, що додаються. У рофільна плівка (і водонепроникний матеріал) віпоясненнях, наведених нижче, терміни "частка" і докремлює коріння рослин від ґрунту, щоб запобіг"%" відносяться до маси, якщо не визначено інакти прямому контакту коріння із ґрунтом. Навіть, ше. якщо ґрунт забруднений хвороботворними мікроо(Система вирощування рослин) рганізмами і хвороботворними бактеріями, ці мікСистема вирощування рослин за даним винароорганізми і бактерії не можуть пройти через неходом використовується для вирощування рослипористу гідрофільну плівку (і водонепроникний ни на непористій гідрофільній плівці, і включає матеріал). Тому, непориста гідрофільна плівка (і непористу гідрофільну плівку і засіб підведення водонепроникний матеріал) запобігають контакту води або живильного розчину на нижню поверхню коріння із мікроорганізмами і бактеріями так, що непористої гідрофільної плівки при відсутності можна уникнути захворювань, які передаються гідропонного резервуару з водою або живильним через ґрунт і супроводжуються значним зниження розчином для вирощування в ньому рослин. урожайності. На фіг. 1 схематично зображений розтин за Крім того, навіть якщо ґрунт забруднений заодним із прикладів основного варіанту здійснення лишковими агрохімікатами і т.п., використання системи вирощування рослин за даним винахосистеми за даним винаходом може зменшити задом. Як видно на фіг. 1, у цьому прикладі здійсбруднення вирощуваних рослин шляхом відділеннення непориста гідрофільна плівка 1 для розміня коріння рослин від ґрунту за допомогою непощення на ній рослини поміщається на ристої гідрофільної плівки (і водонепроникного водонепроникний матеріал 2. матеріалу). (Інший приклад здійснення даного винаходу 1) Відповідно до даного винаходу при розміщенні На фіг. 2 схематично зображений розтин за водонепроникного матеріалу на ґрунті водонепроодним із прикладів іншого варіанту здійснення синикний матеріал запобігає міграції живильного стеми вирощування рослин за даним винаходом. розчину і т.п. (що подається на водовбирний маЯк видно на фіг. 2, у цьому прикладі здійснення, теріал, розташований між непористою гідрофільзрошувальний засіб 3 (наприклад, трубканою плівкою і водонепроникним матеріалом) у крапельниця) і водовбирний матеріал 8 (наприґрунт. Тому система за даним винаходом не тільки клад, нетканий матеріал) розташовані на водонепзапобігає нагромадженню солі і забрудненню ґруроникному матеріалі 2, а зверху розташована нентових вод, але також і знижує витрати на виропориста гідрофільна плівка 1. Використання такого щування, забезпечуючи ефективне використання засобу зрошення 3 забезпечує ефективну подачу дорогої води і скорочення кількості добрив. живильного розчину на непористу гідрофільну пліКрім того, навіть при нагромадженні солей у вку 1. поверхневому шарі ґрунту, наявність водонепро(Додаткові елементи) 11 93268 12 У прикладі здійснення, зображеному на фіг. 2, За допомогою такої підпірної стінки, навіть при при бажанні, опора для вирощування рослин 4 використанні системи за даним винаходом у відк(наприклад, ґрунт), і/або перешкоджаючий випаритому ґрунті без укриття від дощу (наприклад, рюванню матеріал 5 (наприклад, згаданий нижче багатотунельної), надлишки води можуть видалямульчуючий матеріал), що є або паронепрониктися з верхньої поверхні непористої гідрофільної ним, або напівпроникним для пари, може розтаплівки 1 під час дощу, забезпечуючи, таким чином, шовуватися або на непористій гідрофільній плівці вирощування в умовах, подібних до умов у таких 1, або над нею. Використання такого перешкоустановках, як, наприклад, теплиці. Конструкція джаючого випарюванню матеріалу 5 забезпечує системи, зображеної на фіг. 3, практично така ж, конденсацію водяної пари, що випарюється з нещо і системи, зображеної на фіг. 2, за винятком пористої гідрофільної плівки 1 в атмосферу, на додаткових елементів, описаних вище. поверхні перешкоджаючого випарюванню матері(Мульчуючий матеріал) алу 5, або в опорі для вирощування рослин 4, заВідповідно до кращого прикладу здійснення безпечуючи, таким чином використання рослиною даного винаходу застосовується "мульча". Під води, отриманої при конденсації водяної пари. "мульчею" варто розуміти матеріал типу плівки, що Крім того, розташування водовбирного матеріалу огортає коріння, стебло і т.п. рослини для захисту 8 (наприклад, нетканого матеріалу) під непорисвід високої температури, холоду, посухи, і т.д. Витою гідрофільною плівкою 1 забезпечує рівномірну користання такої мульчі підвищує ефективність подачу живильного розчину на непористу гідрофівикористання води. льну плівку 1. Відповідно до системи за даним винаходом Крім того, при бажанні на непористій гідрофівода або живильний розчин мігрують у непористу льній плівці 1 або над нею можна помістити зрогідрофільну плівку 1 або з верхньої сторони водошувальний засіб 6 (наприклад, трубкунепроникного матеріалу 2 або з водовбирного макрапельницю) для періодичної подачі води або теріалу 8, розташованого на водонепроникному живильного розчину. Такий зрошувальний засіб матеріалі 2, і потім вода або живильний розчин періодичної дії 6 зручний при дефіциті води або поглинаються корінням рослин, інтегрованим в елементів добрив, що всмоктуються рослиною непористу гідрофільну плівку 1. Однак частина через непористу гідрофільну плівку. води або живильного розчину, імовірно, буде загуКрім того, при бажанні, над зоною вирощуванблена при випарюванні у вигляді водяної пари з ня, що містить непористу гідрофільну плівку 1, поверхні непористої гідрофільної плівки 1. Для можуть бути передбачені туманоутворюючі засоби максимально можливого скорочення втрати води, 7 (наприклад, клапани) для періодичного розпивикликаної випарюванням в атмосферу, поверхню лення води, живильного розчину або розведеного непористої гідрофільної плівки 1 (або ґрунту, що агрохімічного розчину. Використання туманоутворозміщається на ній у вигляді опори для вирощурюючого засобу 7 забезпечує періодичне автомавання рослин) може бути покрита мульчувальним тичне розпилення води для охолодження, особлиматеріалом 5. Покриття мульчувальним матеріаво в літню пору; живильного розчину для лом 5 забезпечує конденсацію водяної пари на охолодження навколишнього середовища і для поверхні мульчувального матеріалу 5 або в опорі подачі елементів добрив у вигляді позакореневого для вирощування рослин так, щоб рослина могла підживлення; і води або живильного розчину, що використати воду, отриману при конденсації водямістить агрохімічні елементи, для обпилювання ної пари. урожаю. Конструкція системи, зображеної на фіг. (Зрошувальний засіб) 2, практично така ж, що й системи, зображеної на Зрошувальні засоби 3 і 6 (наприклад, трубкифіг. 1, за винятком деяких додаткових елементів, крапельниці) можуть подавати воду або живильописаних вище. ний розчин у періодичному режимі і у невеликих (Інший приклад здійснення даного винаходу 2) дозах в опору для вирощування рослин (наприНа фіг. 3 схематично зображений розтин за клад, у культурний ґрунт і просто ґрунт), забезпеодним із прикладів іншого варіанту здійснення сичуючи, таким чином, буферну дію ґрунту при вистеми вирощування рослин за даним винаходом. рощуванні рослин. Так звані "трубки-крапельниці", Як видно на фіг. 3, у цьому прикладі здійснення які являють приклад зрошувальних засобів у даводонепроникний матеріал 2 поміщений, наприному винаході, були розроблені в Ізраїлі, де вода клад, на ґрунт у вигляді гряди певної висоти. На коштує дорого, і для живлення рослин можна витаку гряду (з водонепроникного матеріалу 2) помікористовувати тільки мінімальні кількості води і щається непориста гідрофільна плівка 1, при цьодобрив, які необхідні для вирощування рослин му периферійні ділянки непористої гідрофільної краплинним зрошенням. плівки 1 спускаються вниз по сторонах гряди з (Туманоутворюючі засоби) водонепроникного матеріалу 2. Для запобігання При вирощуванні в теплиці затінення та венспадання опори для вирощування рослин 4 (натиляції може бути недостатньо для захисту від приклад, ґрунту), розташованої на непористій гідвисокої температури в літню пору, при цьому вирофільній плівці 1, із гряди з водонепроникного користання кондиціонеру може збільшити енергоматеріалу 2 передбачена підпірна стінка 9, що витрати на вирощування рослини. Для вирішення утримує опору для вирощування рослин і виробцих проблем використовують туманоутворюючі ляється із пластмаси, деревини або т.п., і розмізасоби 7, які забезпечують зрошення рослин за щається на непористій гідрофільній плівці 1 з допомогою дощу, що мжичить (mist shower). Дощ, утворенням зазору між непористою гідрофільною що мжичить, це аерозоль у вигляді розсіяної води, плівкою 1 і підпірною стінкою 9 для витікання води. що складається з дуже дрібних часток і використо 13 93268 14 вується для охолодження повітря шляхом видарозчин або розведений агрохімічний розчин. Виколення з нього теплоти пароутворення. Туманоутристання туманоутворюючого засобу 7 забезпечує ворюючі засоби можуть використовуватися не періодичне автоматичне розпилення води для тільки для охолодження, але і для позакореневого охолодження, зокрема в літню пору; живильного підживлення і/або обпилювання врожаю. Розпирозчину для охолодження навколишнього середолення води, що містить добрива і/або агрохімікати, вища і для подачі елементів добрив у вигляді поза допомогою туманоутворюючих засобів може закореневого підживлення; і води або живильного привести до економії трудовитрат. розчину, який містить агрохімічні елементи, для (Система вирощування рослин) обпилювання врожаю. Відповідно до даного винаходу до складу сис(Краща системи вирощування рослин 2) теми вирощування рослин можуть входити різні Відповідно до даного винаходу для скороченелементи і деталі. Нижче наводиться опис кращих ня вмісту специфічних несприятливих елементів прикладів здійснення системи вирощування рос(наприклад, азоту у формі нітратів) у рослині, долин за даним винаходом, що забезпечують досягцільно подавати тільки воду на верхню сторону нення таких характерних ефектів, як виключення непористої гідрофільної плівки 1 (щоб запобігти витрат на дорогий резервуар для вирощування і нагромадженню живильних елементів). Однак, для на його опору, на роботи з вирівнюванням резерзабезпечення "інтеграції" коріння у непористу гідвуару; запобігання захворюванням, що передарофільну плівку 1, як буде наведено нижче, доціються через ґрунт і супроводжуються зниженням льно подавати живильний розчин на нижню повеврожайності, запобігання агрохімічному забрудрхню плівки 1. ненню, забрудненню ґрунтових вод і нагромаЯкщо надлишкова кількість води подається на дженню солей у поверхневому шарі ґрунту; вироверхню сторону непористої гідрофільної плівки 1 щування високоякісних рослин; зниження вмісту в до завершення "інтеграції" коріння у непористу рослинах азоту у формі нітратів. гідрофільну плівку 1, то рослина поглинає воду з (Краща система вирощування рослин 1) верхньої сторони плівки, звідки її легше засвоїти, Подається опис із використанням схематичнощо призводить до скорочення в потребі поглинати го зображення розтину системи, наведеної на фіг. воду з нижньої поверхні плівки. У результаті, інтег2. У цьому прикладі здійснення винаходу вода або рація коріння у непористу гідрофільну плівку утруживильний розчин подаються із зрошувального дняється. Тому до інтеграції коріння у непористу засобу 3 (наприклад, із трубки-крапельниці) на гідрофільну плівку 1 краще утримуватися від поверхню сторону водонепроникного матеріалу 2 дачі додаткової кількості води на верхню сторону або у водовбирний матеріал 8, розташований на непористої гідрофільної плівки. водонепроникному матеріалі 2, після чого вода З іншого боку, після інтеграції коріння у непоабо живильний розчин мігрує в непористу гідрофіристу гідрофільну плівку вода/живильний розчин льну плівку 1, розташовану або на водонепроникможе подаватися відповідно на верхню сторону ному матеріалі 2, або на водовбирному матеріалі непористої гідрофільної плівки. 8. Коріння рослин поглинає воду або живильний (Переваги даного винаходу) розчин, що мігрував у плівку 1. За допомогою системи вирощування рослин При бажанні зрошувальний засіб 6 (наприклад, за даним винаходом вищезгаданої конструкції, трубка-крапельниця) для періодичної подачі води навіть при відсутності дорогого гідропонного резеабо живильного розчину може розташовуватися на рвуару і його опори, які необхідні для традиційного непористій гідрофільній плівці 1 або над нею. Наявирощування на живильному розчині з більшими вність засобу зрошення 6 забезпечує подачу регутрудовитратами для вирівнювання резервуару, льованої кількості води або живильного розчину в з'являється можливість запобігти захворюванням, опору для вирощування рослин 4 (наприклад, у які передаються через ґрунт і супроводжуються ґрунт), і забезпечує подачу додаткової кількості зниженням врожайності, викликаним хвороботворводи або елементів добрив при дефіциті води або ними бактеріями і нематодами та забрудненням елементів добрив, що всмоктує рослина через рослин залишковими агрохімікатами в ґрунті. непористу гідрофільну плівку 1. Крім того, навіть при нагромадженні солей у Крім того, у системі вирощування рослин може поверхневих шарах ґрунту, солі не будуть впливазастосовуватися перешкоджаючий випарюванню ти на ріст рослин, тому що ґрунт не входить у пряматеріал 5 (наприклад, мульчуючий матеріал), мий контакт із корінням. Крім того, відповідно до який є або непроникним, або напівпроникним для системи за даним винаходом ґрунт, покритий воводяної пари. Застосування такого перешкоджаюдонепроникним матеріалом 2, який запобігає прочого випарюванню матеріалу 5 забезпечує конникненню в ґрунт води і живильного розчину, що денсацію водяної пари, що випарюється з непориподаються на верхню сторону непористої гідрофістої гідрофільної плівки 1 в атмосферу, або на льної плівки. Тому можна запобігти забрудненню поверхні перешкоджаючого випарюванню матеріфунту і ґрунтових вод добривами. Крім того, тому алу 5, або в опорі для вирощування рослин 4 (нащо непориста гідрофільна плівка регулює подачу приклад, у ґрунті), забезпечуючи, таким чином, води на рослину, з'являється можливість поліпшивикористання рослиною води, отриманої при конти якість рослин, підвищуючи їхню харчову цінденсації водяної пари. ність (наприклад, вміст цукру). Крім того, при бажанні, туманоутворюючий заПри традиційній обробці ґрунту і при краплинсіб 7 (наприклад, клапан) може встановлюватися ному удобрювальному зрошенні, елементи добнад непористою гідрофільною плівкою 1 для того, рив, що подаються в ґрунт, поширюються через щоб періодично розпилювати воду, живильний фунт. Тому, навіть якщо живильний розчин, що 15 93268 16 подається на рослину, заміняється водою на них провідностей води і соляного розчину. Викорибільш пізньому етапі вирощування, важко зменшистання такої непористої гідрофільної плівки забезти концентрацію добрива в ґрунті і зменшити кільпечує відповідну подачу води або розчину з добкість азоту у формі нітратів, які залишаються у ривами на коріння, сприяючи, таким чином, рослині. Крім того, з практичної точки зору, важко інтеграції коріння у непористу гідрофільну плівку. заміняти водою живильний розчин у резервуарі під Відповідно до кращого прикладу здійснення час періоду вирощування рослин. даного винаходу водонепроникність непористої З іншого боку, система вирощування рослин гідрофільної плівки 1 повинна становити 10 см або за даним винаходом має наступні переваги: тільки більше в термінах опору тиску води. Використання невелика кількість стороннього ґрунту повинна такої непористої гідрофільної плівки сприяє інтегвикористовуватися на непористій гідрофільній рації коріння у непористу гідрофільну плівку. Крім плівці 1; тільки невелика кількість живильного розтого, використання такої непористої гідрофільної чину або води повинна подаватися на верхню стоплівки в достатньому ступені забезпечує подачу рону непористої гідрофільної плівки; живильний кисню до коріння і запобігає зараженню хвороботрозчин може бути замінений водою під час вироворними бактеріями. щування рослин; і кількість азоту у формі нітратів, (Опір тиску води) які залишаються в рослині, може бути дуже легко Опір тиску води непористої гідрофільної плівки зменшена. можна виміряти відповідно до JIS L1092 (спосіб В). (Особливості окремих частин системи) Переважно, щоб опір тиску води непористої гідроНижче дається опис особливостей елементів фільної плівки 1, використовуваний у даному висистеми вирощування рослин за даним винахонаході, становило 10 см або більше, краще 20 см дом. Що стосується цих особливостей (або функабо більше, і ще краще 30 см або більше. Плівка 1 цій), то при необхідності можна послатися на "Дез вищезгаданими характеристиками повинна бути тальний опис винаходу", і "Приклади" заявки WO непористою і гідрофільною. 2004/064499, яка є заявкою на даний винахід. (Водопроникність/іонна проникність) (Непориста гідрофільна плівка 1) Відповідно до кращого прикладу здійснення Непориста гідрофільна плівка 1, використана в даного винаходу різниця електричної провідності системі вирощування рослин за даним винаходом, води і соляного розчину на вищезгаданій непорисхарактеризується тим, що "вона здатна практично тій гідрофільній плівці 1 має становити 4,5 дСм/м інтегруватися з корінням рослин". Відповідно до або менше, при цьому різниця електричних провіданого винаходу чи дійсно непориста гідрофільна дностей визначається способом, що включає конплівка здатна "практично інтегруватися з коріннятакт води із соляним розчином (масова частка 0,5 ми рослин", можна визначити, наприклад, за до%) через непористу гідрофільну плівку і вимір елепомогою розглянутого нижче "випробування на ктричної провідності окремо води та соляного розінтеграцію". Згідно отриманим даним, бажано, щоб чину при температурі вирощування через 4 дні непориста гідрофільна плівка, здатна "практично після початку контакту і розрахунком різниці елекінтегруватися з коріннями рослин" забезпечувала тричних провідностей води і соляного розчину. певний баланс між водопроникністю та іонною Краще, якщо різниця електричних провідностей проникністю, що поясняється нижче. Передбачастановить 3,5 дСм/м або менше, і найкраще, якщо ється, що, якщо непориста гідрофільна плівка за2,0 дСм/м або менше. Відповідно до кращого прибезпечує певний баланс між водопроникністю та кладу здійснення даного винаходу різниця електіонною проникністю, то можна легко забезпечити ричних провідностей визначається в такий спосіб. найкращий баланс між водопроникністю і проник ністю для живильних речовин, що щонайкраще Якщо не обговорено інакше, експериментальвідповідає росту вирощуваних рослин (зокрема не устаткування, апарати і матеріали, використані росту коріння), і такий найкращий баланс забезпев наведених нижче експериментах (включаючи чує істотну інтеграцію коріння у непористу гідрофіПриклади), описані на початку розділу "Приклади". льну плівку. При використанні системи за даним винахоТому що добрива звичайно поглинаються у дом, рослина поглинає добрива у формі іонів чевигляді іонів, бажано визначити кількість солей рез непористу гідрофільну плівку 1, і кількість (або іонів) у розчині. Концентрація іонів визначаелементів добрив, що подається на рослину, імоється в термінах електричної провідності. Електвірно, залежить від проникності плівки для солі ричну провідність також називають "питомою про(іонів). Відповідно до кращого прикладу здійснення відністю", що відповідає електричній провідності даного винаходу бажано використовувати непориміж двома електродами із площею розтину кожносту гідрофільну плівку, іонна проникність якої стаго 1 см2 і з відстанню між ними 1 см. Одиницею новить 4,5 дСм/м або менше в термінах різниці виміру є Сіменс (CM) І величина електричної провіелектричних провідностей у системі вода/соляний дності розчину виражається в См/см. Однак, тому розчин. Різниця електричних провідностей визнащо величина електричної провідності розчину з чається при контакті води із соляним розчином добривами мала, то в даному описі використовучерез непористу гідрофільну плівку (при цьому ється одиниця "мСм/см" (яка становить 1/1000 вода і соляний розчин перебувають у відповідних См/см), (у Міжнародній Системі Одиниць викорискамерах, які розділені непористою гідрофільною товується дСм/м, при цьому, приставка д означає плівкою) шляхом виміру електричної провідності "деци-"). У реальних вимірах для виміру електричокремо води і соляного розчину через 4 дні після ної провідності невелика кількість зразка (наприпочатку контакту, і розрахунком різниці електричклад, розчину) поміщається піпеткою на ділянку 17 93268 18 виміру (ділянка датчика) вимірника електричної 200 - 260 мм на 200 - 260 мм), яка поміщалася в провідності. сито-кошик набору сито-кошик/чаша, і на непорис кошику, виливали 150 г води. З іншого боку 150 г Десять (10) грамів комерційно доступної харрозчину глюкози, приготовленого як вказувалося чової солі (наприклад, "Hakata no Sio", що описана вище, поміщалося в чашу набору ситонижче) розчиняли в 2000 мл води, щоб підготувати кошик/чаша. Сито-кошик з непористою гідрофіль0,5 % соляний розчин (електрична провідність ною плівкою і водою вкладалося в чашу, що містиприблизно 9 дСм/м). Вимір проводився з викорисла розчин глюкози, і вся отримана система загортанням "набору сито-кошик/чаша". Набір ситоталася в полімерну плівку для продуктів кошик/чаша включав сито-кошик і чашу, при цьому, (полівініліденхлоридна плівка торговельної марки сито-кошик вкладалося в чашу. Непориста гідроСаран Pen (Saran Wrap), що виробляється і профільна плівка 1 (розміром 200 - 260 мм на 200 дається компанією Асахі Казей (Asahi Kasei)), щоб 260 мм), що підлягала випробуванню, поміщалася запобігти випарюванню води із системи. В отрив сито-кошик набору сито-кошик/чаша, і на непоманій системі при кімнатній температурі кожні 24 ристу гідрофільну плівку, що перебувала у ситігодини з використанням вимірників за шкалою кошику, виливали 150 г води. З іншого боку, 150 г Брікс вимірявся вміст цукру (концентрація за шкасолоного розчину, приготовленого, як вказувалося лою Брікс (%)) у воді і розчині глюкози. вище, поміщалося в чашу набору сито(Інтеграція коріння у непористу гідрофільну кошик/чаша. Сито-кошик з непористою гідрофільплівку 1) ною плівкою і водою вкладалося в чашу, яка місВипробування проводилося при дотриманні тить соляний розчин, і вся отримана система загоумов (з використанням вермикуліту), представлерталася в полімерну плівку для продуктів них у Прикладі 2 (см. нижче). Зокрема, протягом (полівініліденхлоридна плівка торговельної марки 35 діб проводилося випробування на вирощування Саран Pen (Saran Wrap), що виробляється і пророслин з використанням двох розсад сонячного дається компанією Асахі Казей (Asahi Kasei)), щоб салату (sunny lettuce) (у кожної було, принаймні, по запобігти випарюванню води із системи. В отри1 справжньому листку), які утворювали гібридну маній системі при кімнатній температурі кожні 24 систему рослина/непориста гідрофільна плівка 1. години вимірювалася величина електричної провіЗ отриманої гібридної системи рослина/непориста дності води і соляного розчину. гідрофільна плівка 1 шляхом зрізання стебел і лиВідповідно до кращого прикладу здійснення стків біля кореневої системи видалялися рослини. даного винаходу, для поліпшення поглинання жиВипробувані зразки вирізалися з непористої гідвильних речовин (органічних речовин) корінням рофільної плівки із впровадженим у неї корінням рослини через непористу гідрофільну плівку 1, так, щоб ширина кожного випробуваного зразка вона повинна деякою мірою бути проникною для становила 5 см (при довжині близько 20 см) зі стеглюкози. Проникність для глюкози може бути відблом рослини, розташованим у районі центру коповідним чином оцінена при випробуваннях на жного випробуваного зразка. проникність для води/розчину глюкози. Відповідно На гак безміна кріпився комерційно доступний до кращого прикладу здійснення даного винаходу, затиск і один кінець описаного вище випробувановищезгадана непориста гідрофільна плівка забезго зразка схоплювався затиском, після чого на печує різницю концентрацій води і розчину глюкобезміні визначалася маса (А) (у грамах) (відповідзи за шкалою Брікс у розмірі 4 % або менше при на масі тари випробуваного зразка). Потім рукою температурі вирощування, при цьому, різниця конбралися за стебло рослини в центрі випробуваноцентрацій за шкалою Брікс (%) визначається спого зразка і акуратно витягали його вниз для віддісобом, що включає контакт води з розчином глюлення (або відриву) коріння від плівки, при вимірі кози через непористу гідрофільну плівку (при ваги (В) (у грамах) (відповідної прикладеному нацьому вода і розчин глюкози поміщаються у відповантаженню), показуваної безміном. Із цієї веливідні камери, які розділені непористою гідрофільчини віднімалася маса тари (тобто, величина А ною плівкою), при цьому вимір концентрації за віднімалася з величини В), щоб у такий спосіб вишкалою Брікс (%) як води, так і розчину глюкози значити силу відділення на ширині 5 см. здійснюється через три дні (72 години) після почаВідповідно до кращого прикладу здійснення тку контакту і потім розраховується різниця концеданого винаходу непориста гідрофільна плівка 1 нтрацій води і розчину глюкози за шкалою Брікс повинна демонструвати силу відділення від корін(%). Бажано, щоб різниця концентрацій за шкалою ня рослини, рівну 10 г або більше. Краще, щоб Брікс (%) становила 3 % або менше, ще більш басила відділення плівки становила 30 г або більше, жано, щоб різниця концентрацій становила 2 % і найкраще, щоб сила відділення плівки становила або менше, але найкраще, щоб різниця концент100 г або більше. рацій становила 1,5 % або менше. (Матеріали плівки 1) обмежень на матеріал, використаний як плівка 1, і Використовуючи комерційно доступну глюкозу тому як плівка можуть використовуватися будь-які (декстрозу) був приготовлений 5 % розчин глюкотрадиційні матеріали, які можуть "практично інтегзи. Використовувався той же самий "набір ситоруватися з корінням". Як плівка може використовукошик/чаша", що й у вищезгаданому випробуванні ватися матеріал, що звичайно згадується як "мемна проникність для солі/води. Випробуванню підбрана". Як приватні приклади матеріалів плівки 1 лягала непориста гідрофільна плівка 1 (розміром можна привести гідрофільні матеріали типу поліві 19 93268 20 нілового спирту, целофану, ацетату целюлози, (Водонепроникний матеріал) нітроцелюлози, етилцелюлози і поліефіру. Немає ніяких спеціальних обмежень на застоНемає ніяких спеціальних обмежень на товсування водонепроникного матеріалу, якщо він не щину плівки 1, що звичайно становить приблизно пропускає воду. Приклади водонепроникного ма300 мкм або менше, краще від 5 мкм до 200 мкм, теріалу включають синтетичний полімер, деревище найкраще від 20 мкм до 100 мкм. ну, метал і кераміку, які можуть бути у формі плів(Опора для вирощування рослин) ки, листа, пластини або коробки. Як описано вище, відповідно до даного вина(Водовбирний матеріал) ходу, як опора для вирощування рослин може виВодовбирний матеріал виконує функцію подачі користовуватися кожний із традиційних ґрунтів або води або живильного розчину до плівки 1 і, в оснокультурних середовищ. Як ґрунт або культурне вному, немає ніяких спеціальних обмежень на восередовище можна пригадати, наприклад, ґрунт довбирний матеріал, якщо він може поглинати і для використання при вирощуванні рослин у відкзберігати воду. Наприклад, можна використати ритому ґрунті і культурному середовищі для викогубчатий або нетканий матеріал із синтетичного ристання в гідропоніці. полімеру; тканий матеріал; волокна, стружку і поПриклади неорганічних матеріалів, що викорирошок рослинного походження; інші матеріали, які стовуються як опора для вирощування рослин, звичайно використовують в якості опори для вивключають природні матеріали, типу піску, гравію і рощування рослин, типу сфагнуму і мохів. пемзопіску; і матеріали, що пройшли технологічну Нижче приводиться опис даного винаходу з обробку (наприклад, продукт високотемпературнопосиланням на наступні Приклади. го прожарювання), типу мінерального волокна, Приклади вермикуліту, перліту, кераміки і карбонізованих Приклад 1 рисових лушпайок. Приклади органічних матеріа1) Метод випробувань лів, які використовуються як опора для вирощуСистема вирощування рослин була влаштовання рослин, включають природні матеріали типу вана в спрощеній теплиці в такий спосіб. Поліетисфагнуму, кокосового волокна, деревної кори, луленова плівка (виробляється і продається компашпайок, торфу (Nitan) і торф'яної трави (Sotan); і нією Окура Індастріал (Okura Industrial)) товщиною синтетичні матеріали типу гранульованих феноль50 мкм, шириною 1 м і довжиною 1 м розстелялася них полімерів. Вищезгадані матеріали можуть вина ґрунті в теплиці, а на поліетиленову плівку уккористовуватися по одному або в будь-якому споладався капілярний лист (SR-130, виробляється і лученні. Окрім того, можуть також продається компанією Мебіол (Mebiol Inc.)), ширивикористовуватися ткані або неткані матеріали із ною 60 см і довжиною 1 м. На поверхні капілярного синтетичних волокон. До описаної вище опори для листа встановлювали 10 розпилювальних форсувирощування можна додавати невелику кількість нок автоматичного зрошувального пристрою, при живильних речовин (наприклад, добрив і мікроецьому з кожної із протилежних сторін капілярного лементів). Згідно з даними, отриманим авторами листа розміщалося по 5 розпилювальних форсувинаходу, у якості таких живильних речовин доданок з інтервалами між ними 20 см. Потім на капіних до опори для вирощування на плівці 1 живилярний лист укладали непористу гідрофільну плівльних речовин переважно використовують живику (плівку Химек (Нутес) товщиною 65 мкм льні речовини в кількості, необхідній для виробляється і продається компанією Мебіол вирощування коріння рослин настільки, щоб рос(Mebiol Inc.)), а зверху розпилювальні форсунки. лина могла поглинати воду або живильний розчин Як культурний ґрунт на непористу гідрофільну плічерез цю плівку, інакше кажучи, доти, поки коріння вку укладали Супер Мікс A (Super Міх А) (виробляне інтегрується в цю плівку. ється і продається компанією Саката Сід (Sakata (Живильний розчин) Seed Co.)) товщиною 2 см, і на культурному фунті Що стосується живильного розчину (або розрозміщали 10 розпилювальних форсунок іншого чину з добривами), використаного відповідно до автоматичного зрошувального пристрою. Культурданого винаходу, то тут немає ніяких спеціальних ний ґрунт покривався плівкою для мульчування обмежень. Наприклад, використати можна будьСілвер Малч (Silver Mulch) товщиною 30 мкм (виякий живильний розчин, який використовують при робляється і продається компанією Токанко-Сан традиційній обробці ґрунту і при вирощуванні на (TOKANKO-SAN, LTD.)). У плівці для мульчування живильному розчині. були виконані шість хрестоподібних прорізів по Як неорганічні елементи, що утримуються у одній лінії з інтервалами 15 см між ними для висаводі або живильному розчині, які відомі як основні дження в них рослин, і ці наскрізні отвори закриваелементи для вирощування рослин, можна згадалися культурним ґрунтом. У такий спосіб одержути азот (N), фосфор (P), калій (K), кальцій (Ca), вали систему вирощування. магній (Mg), сірку (S), які є головними елементами; У порівняльному експерименті використовувазалізо (Fe), марганець (Mn), бор (В), мідь (Cu), ли гідропонний резервуар (внутрішні розміри: шицинк (Zn) і молібден (Mo), які є мікроелементами. рина 45 см, довжина 1 м, і глибина 12-18 см) ємніКрім того, можна згадати кремній (Si), хлор (Cl), стю 30 л, заповнений живильним розчином, що алюміній (Al), натрій (Na) і т.п., які є допоміжними встановлювався на землю, а на нього укладали елементами. При бажанні можна додавати будьнепористу гідрофільну плівку (плівку Хімек (Нутес) яку іншу фізіологічно активну речовину, якщо тільтовщиною 65 мкм - виробляється і продається ки вона не знизить ефект даного винаходу. Крім компанією Мебіол (Mebiol Inc.)). Як культурний того, у воду або живильний розчин можна додаваґрунт на непористу гідрофільну плівку укладали ти цукор типу глюкози (декстрози) і амінокислоти. Супер Мікс A (Super Міх А) (виробляється і прода 21 93268 22 ється компанією Саката Сід (Sakata Seed Co.)) подавалося 200 - 300 мл живильного розчину в товщиною 2 см, і на культурному ґрунті розміщали день. У цьому прикладі, що включає порівняльний 10 розпилювальних форсунок автоматичного зроексперимент, зрошення (подача живильного розшувального пристрою. Культурний ґрунт покривачину) на верхню сторону непористої гідрофільної вся плівкою для мульчування Сілвер Малч (Silver плівки виконувалося з використанням автоматичMulch) товщиною 30 мкм (виробляється і проданого зрошувального пристрою. У кількісному відється компанією Токанко-Сан (TOKANKO-SAN, ношенні зрошення (живильний розчин), що подаLTD.)). У плівці для мульчування були виконані валося на верхню сторону непористої гідрофільної шість хрестоподібних прорізів по одній лінії з інтеплівки, становило приблизно 20 мл на розсаду. рвалами 15 см між ними для висадження в них Період вирощування становив 1 місяць з моменту рослин, і ці наскрізні отвори закривалися культурвисадження розсади. ним ґрунтом. У такий спосіб одержували систему Живильний розчин: Електропровідність (ЕС) вирощування. живильного розчину становила 1,2 dS/m (дС/м У лотки з комірками висівали насіння сонячно[децисіменс/метр]). Живильний розчин являє сого салату Ред Уейв (Red Wave) (виробляється і бою суміш 0,6 г/л інгредієнта Otsuka House No. 1 продається компанією Саката Сід (Sakata Seed та 0,9 г/л інгредієнта Otsuka House No. 2, до яких Co.)) до появи 1 - 2 справжніх листків. У шість продомішано 0,03 г/л інгредієнта Otsuka House No. 5. різів у плівці для мульчування було висаджено 2) Результати випробувань шість кущів розсади відповідно і після першого Як видно з наведеної нижче Таблиці 1, загальполиву почали вирощувати висаджену розсаду. на маса шести кущів сонячного салату після 1-го Автоматичний зрошувальний пристрій: Таймер місяцю вирощування склала 143,6 г, коли під недля автоматичного поливу EY4200-H (виробляєтьпористою гідрофільною плівкою був установлений ся і продається компанією Панасонік (Panasonic). водовбирний матеріал. З іншого боку, у порівняльСпосіб вирощування: після висадження розсаному експерименті, у якому використався гідроди на капілярний лист, розташований під непориспонний резервуар, загальна маса кущів сонячного тою гідрофільною плівкою, через розпилювальні салату склала 163,5 г. форсунки автоматичного зрошувального пристрою Таблиця 1 Кількість живильного Зрошення верхньої розчину під непорисЗагальна маса (г) листя і стесторони непористої тою гідрофільною бел (наземна частина 6 рослин) гідрофільної плівки (л) плівкою (л) Застосування водовбирного матеріалу (даний винахід) Застосування резервуару (порівняльний експеримент) 8 3,5 143,6 30 3,5 163,5 Урожай у системі вирощування рослин за даним винаходом був приблизно на 10 % нижче урожаю в порівняльному експерименті з використанням гідропонного резервуару, але кількість живильного розчину, що подається під непористу гідрофільну плівку становила приблизно 1/4 кількості живильного розчину, використаного в порівняльному експерименті. Інші експериментальні методи описані нижче. Вимір рівня рН виконувався з використанням вимірника рівня рН, що згадується нижче. Після калібрування датчика вимірника рівня рН стандартним розчином (рН 7,0) датчик опускали у випробуваний розчин. Основний корпус вимірника рівня рН злегка струшували і давали спокій до одержання на панелі рідкокристалевого дисплея стійкого зображення значення вимірюваної величини з виходу вимірника рівня рН. На панелі рідкокристалевого дисплея вимірника рівня рН було отримано значення рівня рН розчину. Концентрація за шкалою Брікс (%) вимірялася з використанням вимірника, що нижче згадує, за шкалою Брікс (рефрактометра). Добір проб розчи ну для вимірів вироблявся за допомогою піпетки і призми вимірника за шкалою Брікс. Значення концентрації розчину за шкалою Брікс одержували при зчитуванні значення з панелі рідкокристалевого дисплея вимірника за шкалою Брікс. 1. Експериментальне устаткування і апарати 1) Набір сито-кошик/чаша: Радіус сита-кошика становив 6,4 см (площа поверхні основи становила приблизно 130 см2); 2) Коробка з пенополістирола розміром 55 на 32 на 15 см; 3) Електричні ваги із чашею: максимум на 1 кг, виробляються і продаються компанією Таніта Корпорейшен (Tanita Corporation); 4) Безмін: максимум на 500 м, виробляється і продається компанією Камошіта Сейкойо (Kamoshita Seikojyo К.К.); 5) Поштові ваги: Постмен 100 (Postman 100), виробляються і продаються компанією Марузен (Maruzen Co., Ltd.); 6) Кондуктометр: Твін Конд B-173 (Twin Cond B-173), виробляється і продається компанією Хоріба (Horiba Ltd.); 7) Вимірник рівня рН: рН пал ТРАНС Інструме 23 93268 24 нте (рН pal TRANS Instruments), виробляється і розчин використовувався розведений у концентпродається компанією Гунце Санджіо (Gunze рації 1:100 розчин Гіпотекс, розведений у концентSangyo Inc.), і компактний вимірник рівня рН (Твін рації 1:1000 розчин Гіпотекс і вода з-під крану. рН (Twin рН)) В-212, виробляється і продається Проводилося порівняння результатів. компанією ХОРІБА (HORIBA, Ltd.); і На непористу гідрофільну плівку (полівінілспи8) Вимірник за шкалою Брікс (рефрактометр) ртову плівку) розміром приблизно 20 см на 20 см PR201, виробляється і продається компанією Атамістилося приблизно 300 мл або вермикуліту, або го (Atago, Co., Ltd.). мінерального волокна як ґрунт. По двох кущі роз2. Матеріали, що використовували (Ґрунти) сади сонячного салату (кожний, принаймні, з од1) Супер Мікс A (Super Міх А) культурний ним листком) висаджувалися в ґрунт для кожної з ґрунт, що містить приблизно 70 % води і незначну наступних 6 умов випробувань. Були підготовлені кількість добрив; виробляється і продається комшість різних умов випробувань, а саме, були підгопанією Саката Сід (Sakata Seed Corporation); товлені сполучення двох типів грунтів і З типів жи2) Мінеральне волокно: гранульована бавовна вильних розчинів. Використовувалося 300 мл жи66R (дрібні частки) для сільськогосподарського вильного розчину. Близько 2 см ґрунту укладалося використання, виробляється і продається компаніна полівінілспиртову плівку. Експерименти виконуєю Нітто Босекі (Nitto Boseki Co., Ltd.); і валися в теплиці з використанням природного со3) Вермикуліт: тип GS, виробляється і проданячного світла. Температура в теплиці протягом ється компанією Наттіа (Nittai Corporation). експерименту підтримувалася в межах від 0 до 25 (Плівки) °С, а відносна вологість від 50 до 90 %. 4) Полівінілспиртова плівка: товщина 40 мкм, На 13 і 35 добу з початку вирощування вимівиробляється і продається компанією Айсело Керялася кількість випарювання води і величина мікал (Aicello Chemical Co., Ltd.); електричної провідності живильного розчину. На 5) Двоосно-орієнтована полівінілспиртова плі35 добу також вимірялася вищезгадана "сила відвка Бовлон (BOVLON), виробляється і продається ділення", що є критерієм для оцінки інтеграції кокомпанією Ніппон Синтетик Кемікал Індастрі ріння у плівку. (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.); Можна підвести наступні підсумки: 6) Гідрофільна поліефірна плівка: товщина 12 1. Експеримент мкм, виробляється і продається компанією Дюпон 1) Полівінілспиртова плівка товщиною 40 мкм (DuPont); (виробляється і продається компанією Айсело 7) Проникний целофан (для холодного копКемікал (Aicello Chemical Co., Ltd.)), 200 на 200 мм; чення) виробляється і продається компанією Токю 2) Розсада: розсада сонячного салату (приХендс (Tokyu Hands Inc.); наймні, з одним листком); 8) Целофан: товщина 35 мкм, виробляється і 3) Ґрунт: вермикуліт (дрібні частки) або мінепродається компанією ФУТАМУРА КЕМИКАЛ ральне волокно 66R; (FUTAMURA CHEMICAL CO., LTD.); 4) Живильний розчин: розведений у концент9) Мікропориста поліпропіленова плівка РН-35, рації 1:100 водяний розчин Гіпотекс, або розведевиробляється і продається компанією Токуяма ний у концентрації 1:1000 водяний розчин Гіпо(Tokuyama Corp.); і текс; 10) Нетканий матеріал Шалеріа (Shaleria) (не5) Устаткування: набір із сита-кошика і чаші; тканий матеріал з ультратонких волокон), вироб6) Місце експерименту: Теплиця (без регулюляється і продається компанією Acaxi Касеі (Asahi вання температури і вологості). Kasei Corporation). 7) Експериментальний метод: після укладання (Насіння для вирощування розсади) плівки (200 на 200 мм) у кошик сита, на неї укла11) Насіння сонячного салату Ред Файе (Red дали або 150 м вермикуліту (вологість 73 %, суха Fire), виробляється і продається компанією Такі маса 40 г), або 200 м мінерального волокна (волоенд Co. (Takii and Co., Ltd.) гість 79 %, суха маса 40 г), і висаджували два кущі (Добрива) розсади. Одержане сито-кошик поміщалося в ча12) Розчин Гіпонекс (Нуропех) виробляється і шу, в якій було від 240 г до 300 г води або живильпродається компанією Гіпонекс Джапан (HYPONeX ного розчину, щоб забезпечити контакт плівки з JAPAN CORP., LTD.); і водою або живильним розчином; у такий спосіб 13) Осука Хауз (Otsuka House) № 1, 2 і 5: усе вирощувалася висаджена розсада. виробляється і продається компанією Осука Кемі8) Період вирощування: з 29 жовтня до 4 грудкал (Otsuka Chemical Co., Ltd.) (Інші) ня. 14) "Хаката но Сіо (Hakata No Sio) (Сіль Хаката Результати вищезгаданого експерименту по(Hakata)) ": виробляється і продається компанією казані в Таблиці 2, представленої нижче. Хаката Енгіо (Hakata Engyo Co., Ltd.); і У Таблиці 2 представлені два значення елект15) Глюкоза: Глюкоза 100, виробляється і проричної провідності: "електрична провідність перед дається компанією Е.С. HA (E. S. NA). введенням додаткового рідкого добриПриклад 2 (Інтеграція коріння у плівку) ва/електрична провідність після введення додатДосліджувався вплив концентрації добрив на кового рідкого добрива". процес інтеграції коріння у плівку. Як живильний 25 93268 26 Таблиця 2 Результати експерименту Умови експерименту Експеримент № Плівка Розсада 1-1 1-2 1-3 2-1 2-2 2-3 Полівінілспиртова плівка товщиною 40 мкм Сонячний салат, принаймні, з одним справжнім листком; по два кущі розсади для кожного експерименту Вермикуліт Мінеральне волокно 100-кратне 1000-кратне вода 100-кратне 1000-кратне вода Ґрунт Коефіцієнт розведення рідкого добрива Кількість випарювання води (г) Доба 13 107 105 Доба 35 201 201 Електрична провідність (дСм/м) рідкого добрива Доба 0 3,6 0,61 Доба 13 33/3,4 0,58/0,58 Доба 35 4,2 0,31 Загальна маса (г) 5 3 стебел і листя Сила відділення 260 160 (г) (Пояснення результатів експерименту) Як видно з наведеної вище Таблиці, на відміну від результатів, отриманих при подачі води під плівку, не тільки ріст рослин, але також і інтеграція коріння у плівку значно збільшувалися коли на нижню поверхню плівки подавався живильний розчин. Як видно з результатів, рослини поглинали через плівку не тільки воду, але також і елементи добрив. Крім того, передбачається, що інтеграція коріння у плівку є результатом необхідності сильного зчеплення коріння із плівкою для того, щоб ефективно поглинати через плівку воду і елементи добрив. Приклад 3 (Випробування на проникність для 105 182 124 221 124 231 114 209 0,18 3,6 3,3/3,5 4,2 0,61 0,64/0,64 0,52 0,36