Способ многоуровневого культивирования растений и устройство для его осуществления - RU2141756C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу многоуровневого культивирования растений, приспособленного для выращивания таких растений, как Cucurbitaceae, Solanaceae, Rosaceae и т.п., для сбора плодов, и устройству для его осуществления.

В последнее время интенсивно проводят культивирование в теплицах таких плодоовощных культур, как баклажаны, томаты, огурцы, дыни и т.д. и фруктовых деревьев. В таких способах культивирования растений рассаду сажают в почву в открытом грунте или в грядки для выращивания, такие как контейнеры для выращивания, наполненные средами для выращивания из подстилок из стекловаты и т. п. При выращивании плодоовощных растений с использованием грядок рассаду сажают в лотки, помещаемые на земле, и дают им расти вверх и для достижения наибольшего урожая, плоды собирают после их плодоношения из многоуровневых соцветий. Например, растения томатов обычно выращивают таким образом, чтобы они плодоносили до пятого или шестого соцветия перед сбором урожая.

В такой культуре растений томатов, т.е. с выращиванием до пятого или шестого соцветия, можно обычно собирать два урожая в год. Период посадки до конца сбора урожая составляет один цикл, и после первого урожая следует период отдыха (от одной недели до одного месяца) для убирания остатков растений, стерилизации лотков для культивирования и т.п. перед началом второго культивирования. Даже если этот период отдыха делают как можно более коротким и рассаду второго культивирования сажают сразу же после завершения первого культивирования (чтобы вырастить растение до наивысшего возможного соцветия), возможны только два урожая в году с выращиванием до седьмого или восьмого соцветия. Кроме того, начало сбора плодов обычно приблизительно совпадает со временем зацветания пятого соцветия и, следовательно, период от посадки до сбора урожая является потерянным периодом, во время которого не собирают плодов.

Таким образом, в таком известном способе выращивания имеется длительный потерянный период от посадки до начала сбора урожая, а период сбора урожая является ограниченным. Поэтому предпринимались поиски способа культивирования, способного обеспечить непрерывный сбор урожая в течение длительного периода.

Чтобы удовлетворить этому требованию, был разработан способ выращивания растений до более высоких многоуровневых соцветий; и хотя в этом способе все еще существует первоначальный потерянный период, растения можно непрерывно выращивать до более, чем тридцатого соцветия. Однако, т.к. рост стеблей и листьев происходит одновременно с цветением, плодоношением и утолщением, требуется подача питательного раствора, который поддерживает баланс между вегетативным ростом и репродуктивным развитием. Выполнение такой подачи питательного раствора является очень трудным, и успех при этом зависит от технической квалификации овощеводов. Таким образом, такой способ высокого многоуровневого культивирования является слишком трудоемким и непригоден для автоматизации подачи питательного раствора и широкомасштабного культивирования.

Известен способ многоуровневого культивирования растений, включающий посадку растений грядками по меньшей мере в одну линию в продольном направлении, размещение грядок на разных по высоте уровнях с помощью имеющего много уровней устройства для поддерживания грядок для культивирования, перемещение грядок вниз поочередно из самого верхнего на самый нижний уровень после роста растений на каждом уровне в течение заданного периода времени, после чего помещенную на самый нижний уровень грядку удаляют, а на незанятый самый верхний уровень в то же время помещают для культивирования новую грядку с растениями, выращенными в течение периода "P" для проростков, затем повторяют стадию перемещения грядок для культивирования вниз и стадию перемещения новой грядки для культивирования (патент FR N 1491459, кл. A 01 G 31/06, 1967). Из этого же патента известно устройство для многоуровневого культивирования растений, содержащее опорный узел с вертикальными стойками, несущими множество расположенных на разной высоте контейнеров заданной длины для культивирования растений, расположенных по меньшей мере в одну линию в продольном направлении.

Однако в таком способе и устройстве относительно времени роста растений указывается только то, что в качестве критерия используются различные заданные периоды, зависящие от разновидности растений, подлежащих культивации, и заданных количеств суточной солнечной радиации, необходимых для цветения. Следовательно, в конечном счете, критерии того, наступило или нет время роста растений, другими словами, получило ли растение достаточное количество суточной солнечной радиации, необходимой на определенном уровне, оценивается работником субъективно. Следовательно, эти известные способ и устройство пригодны для автоматизации по выращиванию и широкомасштабного культивирования.

Техническим результатом данных изобретений является создание способа и устройства для многоуровневого культивирования растений, не имеющих недостатков известных способа и устройства для культивирования растений, способных обеспечить непрерывный сбор урожая в течение длительного периода и позволяющих легко подавать питательный раствор и пригодных для автоматизации для уменьшения ручного труда и широкомасштабного культивирования. Другой задачей данного изобретения является создание устройства для многоуровневого культивирования растений, которое обеспечивает эффективное проведение такого способа многоуровневого культивирования растений, в частности, путем уменьшения перехвата солнечного света, падающего на растения в нижних контейнерах для культивирования, и которое пригодно для использования в таком способе многоуровневого культивирования растений.

Это достигается за счет того, что в способе многоуровневого культивирования растений, включающем посадку растений грядками по меньшей мере в одну линию в продольном направлении, размещение грядок на разных по высоте уровнях с помощью имеющего много уровней устройства для поддерживания грядок для культивирования, перемещение грядок вниз поочередно из самого верхнего на самый нижний уровень после роста растений на каждом уровне в течение заданного периода времени, после чего помещенную на самый нижний уровень грядку удаляют, а на незанятый самый верхний уровень в то же время помещают для культивирования новую грядку с растениями, выращенными в течение периода P для проростков, затем повторяют стадию перемещения грядок для культивирования вниз и стадию перемещения новой грядки для культивирования, период культивирования растений на каждом уровне устанавливают равным запланированному периоду H сбора урожая, а период P выращивания проростков от посева, посадки черенков или прививок до перемещения новой грядки для культивирования на самый верхний уровень определяют по формуле P = T₁ - H • N, где T₁ - запланированный полный период культивирования от посева, посадки черенков или прививок до завершения сбора урожая, а N - целое число уровней устройства для культивирования растений, удовлетворяющее условию H • N ≤ T₁.

Целесообразно, чтобы устройство для многоуровневого культивирования растений имело два уровня, а грядку для культивирования перемещали вниз из верхнего уровня на нижний уровень после того, как растения растут на верхнем уровне до времени раннего плодоношения, самое раннее, и до времени начала сбора урожая, самое позднее, после чего растения растут на нижнем уровне до завершения сбора урожая.

Грядку для культивирования можно перемещать вниз из верхнего уровня на нижний уровень после того, как растения растут до времени прищипки верхушечной почки, и после этого растения растут на нижнем уровне до завершения сбора урожая.

Устройство для многоуровневого культивирования растений может иметь три уровня, при этом грядку для культивирования перемещают вниз из верхнего уровня на средний уровень после того, как растения растут на верхнем уровне до времени ранней дифференцировки цветочных почек, самое раннее, и до времени раннего плодоношения, самое позднее, и грядку для культивирования перемещают вниз из среднего уровня на нижний уровень после того, как растения растут на среднем уровне до времени раннего плодоношения, самое раннее, и до времени начала сбора урожая, самое позднее, после чего растения растут на нижнем уровне до завершения сбора урожая.

Грядку для культивирования можно перемещать вниз из верхнего уровня на средний уровень после того, как растения растут на верхнем уровне до времени ранней дифференцировки цветочных почек, самое раннее, и до времени раннего плодоношения, самое позднее, и грядку для культивирования перемещает вниз из среднего уровня на нижний уровень после того, как растения растут на среднем уровне до времени прищипки верхушечной почки, после чего растения растут на нижнем уровне до завершения сбора урожая.

Целесообразно использовать растения, выращиваемые либо методом выращивания, либо методом формирования кустов для успешного цветения и плодоношения, самое большее в трех различных частях.

Дренажный раствор питательных элементов, подаваемый к растениям, у которых происходит вегетативный рост, можно собирать и собранный дренажный раствор подавать к растениям, в основном, обнаруживающим репродуктивное развитие.

Технический результат достигается тем, что устройство для многоуровневого культивирования растений, содержащее опорный узел с вертикальными стойками, несущими множество расположенных на разной высоте контейнеров заданной длины для культивирования растений, расположенных по меньшей мере в одну линию в продольном направлении, снабжено подвесными стержневыми элементами для поддержания контейнеров для культивирования посредством соединяемых с последними подвесных проволок, причем подвесные стержневые элементы размещены в продольном направлении контейнеров для культивирования и выше них, а опорный узел имеет кронштейны для поддержания подвесных стержневых элементов в качестве опорных элементов контейнеров для культивирования, которые прикреплены к вертикальным стойкам на разной высоте перпендикулярно продольным сторонам контейнеров для культивирования.

Опорный узел может быть снабжен опорными элементами для поддержания концевых частей контейнеров для культивирования, прикрепленными к вертикальным стойкам.

Опорный узел может быть также снабжен направляющими шнурами, концы которых соединены с соответствующими частями подвесных стержневых элементов, и которые подвешены в направлении контейнеров для культивирования для направления роста каждого растения.

Устройство для многоуровневого культивирования растений может дополнительно содержать систему подачи питательного раствора, включающую в себя трубки для подачи питательного раствора к субстратам в контейнерах для культивирования, имеющие входные отверстия для приема жидкости на одном их конце и небольшие отверстия в их периферических стенках и смонтированные внутри контейнеров для культивирования в их продольном направлении, а также систему выпуска дренажа с трубками, выступающими наружу из контейнеров для культивирования, и дренажные трубки, обращенные к трубкам для выпуска дренажа без соединения с ними.

Устройство для многоуровневого культивирования растений может также дополнительно содержать узел подъема контейнеров для культивирования, включающий в себя держатели для контейнеров для культивирования, которые способны перемещаться по меньшей мере к одному из подвесных стержневых элементов и контейнеров для культивирования или от них и удерживать и перемещать контейнеры для культивирования вниз от верхних опорных элементов к нижним опорным элементам.

Описанные выше и другие цели, особенности и преимущества данного изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания с соответствующими чертежами, где показано на:
фиг. 1 - схематический вид в перспективе первого варианта осуществления устройства для многоуровневого культивирования растений в соответствии с данным изобретением, в котором пара грядок (лотков) с посаженными в них растениями помещена на верхнем поддерживающем средстве;
фиг. 2 - схематический вид в перспективе нижнего поддерживающего средства, несущего грядки (лотки) для культивирования, перемещенные вниз из верхнего поддерживающего средства в устройстве для многоуровневого культивирования растений, показанном на фиг. 1;
фиг. 3 - схематический вид в перспективе устройства для многоуровневого культивирования растений, показанного на фиг. 1, в котором следующие две грядки для культивирования помещены на первое поддерживающее средство в соответствии с тем, как это показано на фиг. 2;
фиг. 4 - схематический вид в перспективе второго варианта осуществления устройства для многоуровневого культивирования растений в соответствии с данным изобретением; и
фиг. 5 - частичный вид в поперечном разрезе, показывающий систему дренажа, используемую в устройстве для многоуровневого культивирования растений, показанном на фиг. 4.

Со ссылками на чертежи, в которых одинаковые символы обозначают одинаковые или соответствующие части по нескольким видам и, следовательно, повторное описание не будет даваться для краткости, на фиг. 1 - 3 показан первый вариант осуществления устройства для многоуровневого культивирования растений, пригодного для способа многоуровневого культивирования растений в соответствии с данным изобретением.

В этом варианте способ многоуровневого культивирования растений данного изобретения будет описан как используемый для культивирования растений томатов в качестве примера. Он эффективен и пригоден для использования устройства для многоуровневого культивирования растений, показанного на фиг. 4 и 5, которые будут описаны во втором варианте осуществления данного изобретения, при выполнении способа многоуровневого культивирования растений в соответствии с данным изобретением. Однако первый вариант описан со ссылкой на устройство для культивирования растений, имеющее простую конструкцию, показанную на фиг. 1 - 3, для облегчения понимания.

Во-первых, как показано на фиг. 1, устройство 14 для многоуровневого культивирования растений содержит верхнее поддерживающее средство 14a, состоящее из материала плиты или т.п., удерживаемого подходящими средствами, такими как поддерживающие стержни или т.п. при подходящей высоте от поверхности основания, такого как поверхность земли или поверхность пола, и пары нижних поддерживающих средств 14b и 14c, состоящих из того же материала, что и верхнее поддерживающее средство, и помещенных не непосредственно под верхним поддерживающим средством 14a, а смещенных латерально от поддерживающего средства 14a на его соответствующих сторонах. Различие в высоте между верхним и нижними поддерживающими средствами 14a и 14b и 14c определяют в зависимости от разновидностей и типа выращиваемых растений, так чтобы растения, сажаемые в грядки, помещаемые на нижние поддерживающие средства 14b и 14c, могли получать достаточно солнечного света для роста без его задержки растениями в грядках, помещаемых на верхнее поддерживающее средство 14a.

В этом варианте верхнее поддерживающее средство 14a имеет ширину, достаточную для удерживания двух грядок с растениями 10 и 11, помещенных бок о бок, и каждое из двух нижних поддерживающих средств 14b и 14c имеет ширину, достаточную для удерживания одной грядки для культивирования. Ширина верхнего поддерживающего средства 14a может быть сконструирована таким образом, чтобы она была достаточна только для удерживания одной грядки (лотка или ряда лотков), а одно из двух нижних поддерживающих средств 14b и 14c может отсутствовать, по необходимости. Далее, верхнее и нижние поддерживающие средства 14a, 14b и 14c могут быть изготовлены из собранных крестообразно трубок. Далее, в качестве поддерживающей поверхности может быть использована поверхность земли, пола или т.п. вместо нижних поддерживающих средств 14b и 14c. В этом варианте, хотя описано и проиллюстрировано на фиг. 1 - 3 двухуровневое устройство для культивирования растений, число уровней не ограничивается лишь двумя, и можно использовать устройство для многоуровневого культивирования растений, имеющее множество уровней на разных высотах.

Далее, при выращивании разновидностей растений, на качество плодов которых и т.п. не действует неблагоприятно снижение количества солнечного света после определенной стадии роста, нижние поддерживающие средства 14b и 14c могут быть размещены непосредственно под верхним поддерживающим средством 14a.

Первая и вторая грядки с культурами 10 и 11 хорошо известны в этой области и состоят из контейнеров для культивирования 10a и 11a, изготовленных, например, из деревянной или пластмассовой коробки или листа пластмассы. Такие контейнеры 10a и 11a содержат субстрат для выращивания растений 10b и 11b, такой как почва, стекловата в качестве заменителя почвы, вода, содержащая питательные элементы или т.п. Две грядки для культивирования 10 и 11 помещают на верхнем поддерживающем средстве 14a, причем их длинные боковые стенки являются смежными, как показано на фиг. 1.

В этом случае рассаду растений томатов 15 и 16 сажают в субстраты 10b и 11b, содержащиеся в грядках для культивирования 10 и 11, при заданных интервалах и в определенное заранее время, например, когда проростки 15 и 16 выросли до времени цветения первого соцветия. В этом варианте проростки сначала выращивают в семенной грядке до времени появления первых настоящих листьев (одного листа на каждом проростке), затем проростки пересаживают в субстраты для горшочков (или кубиков) 10b и 11b для выращивания в грядках для получения рассады. Приблизительно во время ранней дифференцировки цветочных почек, т. е. примерно во время развития двух-четырех настоящих листьев (в случае черенков или прививок развиваются два-четыре листа в добавление к первоначально присоединенным) проростки в субстратах 10b и 11b помещают в контейнеры для культивирования 10a и 11a, расположенные в подходящем месте, ином, чем устройство для многоуровневого культивирования растений 14. После выращивания в контейнерах 10a и 11a до времени цветения первой кисти цветков контейнеры для культивирования 10a и 11a помещают на верхнее поддерживающее средство 14a устройства для многоуровневого культивирования растений 14. Также, после того как проростки, выращенные в семенной грядке, были пересажены в субстраты для горшочков 10b и 11b, проростки можно выращивать на них до зацветания и затем помещать в контейнеры для культивирования 10a и 11a в грядках для культивирования 10 и 11, помещенных на верхнем поддерживающем средстве 14a.

Проростки 15 и 16, высаженные в первую и вторую грядки 10 и 11, выращивают на верхнем поддерживающем средстве 14a до времени раннего плодоношения, самое раннее, до времени начала сбора урожая, самое позднее, и предпочтительно до времени прищипки растущей верхушечной почки. Условия выращивания, такие как количество получаемого света и питательный раствор, подаваемый во время процесса роста на верхнее поддерживающее средство 14a, влияют на качество и урожай плодов и, следовательно, должны соответствующим образом контролироваться. В культуре растений томатов у каждого растения прищипывают два листа над третьим соцветием во время периода выращивания на верхнем поддерживающем средстве 14a. В примере культивирования данного варианта время пасынкования находится приблизительно между временем появления цветочной почки третьего соцветия и временем ее плодоношения.

Затем первую и вторую грядки для культивирования 10 и 11 опускают на нижние поддерживающие средства 14b и 14c соответственно, как показано на фиг. 2. В двухуровневой культуре время перемещения находится приблизительно в средней точке всего периода культивирования в устройстве многоуровневого культивирования 14 в этом варианте, и это время перемещения варьирует в указанном диапазоне времени в зависимости от среды культивирования. В случае растений томатов, проростки выращивают на верхнем поддерживающем средстве 14a до описанного времени пасынкования. Более предпочтительно время перемещения на нижние поддерживающие средства 14b и 14c находится между временем раннего плодоношения третьего соцветия и началом сбора плодов на первом соцветии. Пару третьей и второй грядок для культивирования 12 и 13 помещают на незанятое верхнее поддерживающее средство 14a, как показано на фиг. 3. В третьей и четвертой грядках 12 и 13 проростки 17 и 18 выращивают так же, как описано выше, и высаживают в субстраты для горшочков 12b и 13b.

После перемещения на нижние поддерживающие средства 14b и 14c растения (проростки 15 и 16) в первой и второй грядках 10 и 11 выращивают до сбора их плодов. В этом случае растения томатов (проростки 15 и 16) вступают в период окрашивания, хотя плод третьего соцветия утолщается, и необязательно контролировать условия выращивания, такие как получаемый свет и подаваемый питательный раствор, так строго, как условия выращивания на верхнем поддерживающем средстве 14a.

Таким образом, даже если верхнее поддерживающее средство и растения на верхнем поддерживающем средстве 14a задерживают солнечный свет, поступающий к растениям на нижних поддерживающих средствах 14b и 14c, уменьшая количество получаемого света, качество их плодов не ухудшается. Далее, питательный раствор, использованный в культуре на верхнем поддерживающем средстве 14a, и дренажный раствор из него могут быть собраны и поданы растениям на нижних поддерживающих средствах 14b и 14c. Т.е. питательный раствор, дренируемый из растений, в основном осуществляющих вегетативный рост, на верхнем поддерживающем средстве 14a, собирают и собранный питательный раствор может быть подан растениям на нижних поддерживающих средствах 14b и 14c сразу или в другое подходящее время после хранения его в резервуаре. Этот подход является эффективным, поскольку в их стадии роста на нижних поддерживающих средствах 14b и 14c растения в основном осуществляют репродуктивное развитие в пасынкованной культуре до третьего соцветия растений томатов, в этом варианте. Этот подход является также эффективным, поскольку растения вступают в период покраснения, за исключением утолщающихся плодов третьего соцветия, как описано выше и ниже, даже когда состав питательного раствора не регулируется так строго, и качество плода не ухудшается. С другой стороны, проростки 17 и 18, высаженные в субстратах для горшочков 12b и 13b третьей и четвертой грядок для культивирования 12 и 13, помещенные на верхнее поддерживающее средство 14a, растут вверх до описанного выше заданного времени. В это время первую и вторую грядки 10 и 11 помещают на нижние поддерживающие средства 14b и 14c, так что солнечный свет, попадающий на проростки 17 и 18 в третьей и четвертой грядках 12 и 13 на верхнем поддерживающем средстве 14a, не задерживается растениями (проростками 15 и 16) в первой и второй грядках для культивирования 10 и 11.

После этого собирают плоды с растений (проростков 15 и 16) в первой и второй грядках 10 и 11 и после окончания сбора урожая грядки 10 и 11 чистят или субстраты 10b и 11b в грядках 10 и 11 удаляют для подготовки для вторичного использования этих грядок для культивирования. Затем третью и четвертую грядки 12 и 13 опускают на нижние поддерживающие средства 14b и 14c соответственно, а две другие грядки для культивирования с проростками в их субстратах помещают на верхнее поддерживающее средство 14a. Вышеописанные процессы повторяют.

Таким образом, описанный выше способ культивирования растений томатов дает увеличенный урожай. В этом варианте культивирование до третьего соцветия позволяет иметь 8 урожаев в год. По сравнению с общепринятым способом культивирования (т. е. два посева в год с каждым посевом до восьмого соцветия) данный способ культивирования дает урожай, приблизительно в 1,5 раза больший.

Хотя в этом варианте был описан способ культивирования растений с применением двух уровней поддерживающих средств для культуральных грядок для устройства для культивирования растений, данное изобретение не ограничивается этим вариантом и могут быть сделаны различные изменения и модификации. Например, устройство для культивирования растений, имеющее три уровня верхних, средних и нижних поддерживающих средств (стеллажей), можно использовать в способе. Так, верхние 14a и нижние поддерживающие средства 14b и 14c двухуровневого устройства для культивирования растений могут быть средними и нижними поддерживающими средствами трехуровневого устройства для культивирования растений. В верхнем поддерживающем средстве такого трехуровневого устройства для культивирования растений проростки находятся в той же самой стадии роста, в какой они находятся перед помещением на верхнее поддерживающее средство 14a двухуровневого устройства для культивирования растений, т. е. между временем ранней дифференцировки цветочной почки, самое раннее, и временем раннего плодоношения, самое позднее. Более конкретно, после посева приблизительно около времени ранней дифференцировки цветочной почки, т.е. в то время, когда развиваются два-четыре листа, проростки пересаживают в субстрат для выращивания рассады и затем перемещают в контейнеры для культивирования; затем эти контейнеры помещают на верхнее поддерживающее средство для выращивания проростков или до времени их раннего плодоношения. Далее, время пересадки проростков в субстраты для рассады может быть определено таким образом, чтобы оно отличалось от времени, при котором субстраты с посаженными в них проростками помещают в культуральные контейнеры. Проростки могут быть пересажены в субстраты для рассады (для горшочков) приблизительно во время появления первых настоящих листьев (один лист на каждом проростке), а субстраты с посаженными проростками могут быть помещены в контейнеры приблизительно во время развития двух - четырех настоящих листьев. Затем, после выращивания на верхнем поддерживающем средстве до их раннего плодоношения контейнеры для культивирования перемещают на средние поддерживающие средства.

После перемещения на средние поддерживающие средства так же, как в предыдущем двухуровневом устройстве для культивирования растений, проростки выращивают на среднем поддерживающем средстве до времени раннего плодоношения, самое раннее, или до времени начала сбора урожая, самое позднее, предпочтительно до времени пасынкования (прищипки). Затем контейнеры перемещают вниз на нижние поддерживающие средства для выращивания растений до конца сбора урожая. Хотя в приведенном выше описании культура предусматривает посев, она также может предусматривать использование черенков или прививок.

Способ многоуровневого культивирования растений данного изобретения не ограничен только описанными двухуровневыми и трехуровневыми культурами и могут использоваться также четырех- или более-уровневые культивирования. Так, период выращивания на каждом уровне и время перемещения вниз могут быть определены на основе результатов предыдущих двухуровневых и трехуровневых культивирований следующим образом.

Сначала на основе предшествующего опыта культивирования планируют общий период культивирования (T₁) от посева, посадки черенков или прививок до конца сбора урожая и период сбора урожая (H). Общий период культивирования (T₁) и период сбора урожая (H) изменяются в зависимости от сезона культивирования из-за различий в температуре, количестве часов солнечного освещения и т.п.

Затем определяют число уровней N устройства для культивирования в виде целого числа, которое удовлетворяет формуле H • N ≤ T₁, и устанавливают период культивирования на каждом уровне, равный планируемому периоду сбора урожая (H). В результате период культивирования на каждом уровне определяется в зависимости от числа уровней (N). В этом случае время перемещения вниз соответствует концу периода культивирования на каждом уровне. Период выращивания проростков (P) от посева, посадки черенков или прививок до помещения на самый верхний уровень устройства для культивирования определяется согласно формуле P = T₁ - H • N. Если P = 0, растения выращивают на самом верхнем уровне устройства для культивирования от начала посева, посадки черенков или прививок.

В предшествующем случае, после определения общего периода культивирования T₁ и периода сбора урожая H можно определить период культивирования на каждом уровне. Далее, после планирования числа уровней (N) и периода культивирования (T₂) от самого верхнего уровня до самого нижнего уровня в устройстве для культивирования период культивирования (G) на каждом уровне можно определить согласно формуле G = T₂/N.

Хотя в этом варианте была описана культура растений томатов, способ многоуровневого культивирования растений данного изобретения может быть применен для других растений, таких как растения, которые должны выращиваться способом выращивания или ведения (формирования) культуры для успешного цветения и плодоношения при (самое большее) трех разных частях таких растений. Конечно, время перемещения из одного уровня к другому уровню может меняться в описанных выше пределах.

Фиг. 4 и 5 показывают другое устройство для многоуровневого выращивания растений для использования во втором варианте способа многоуровневого культивирования растений согласно данному изобретению.

Как описано выше в первом варианте, конструкция для устройства для многоуровневого культивирования растений, используемого для способа многоуровневого культивирования растений данного изобретения, не является ограничивающей, за исключением того, что устройство для культивирования включает в себя множество уровней поддерживающих средств, способных поддерживать культуральные грядки на разной высоте. При помощи устройства для многоуровневого культивирования растений, показанного на фиг. 4 и 5, способ многоуровневого культивирования растений данного изобретения может выполняться очень эффективно, и, следовательно, его использование является предпочтительным.

В этом варианте, показанном на фиг. 4, устройство для многоуровневого культивирования растений 110 включает в себя пару вертикальных опорных узлов 120, размещенных на противоположных сторонах определенного расстояния; три длинных и узких контейнера для культивирования 130, прикрепленных горизонтально к опорным узлам 120; и средство подъема контейнеров для культивирования 170 для перенесения контейнеров 130 вверх и вниз.

Каждый опорный узел 120 включает в себя одну стойку 121, смонтированную вертикально на поверхности основания, такого как земля или т.п. или подвешенную от перекладины теплицы; опорные элементы контейнеров 122, прикрепленные к стойке 121 на подходящей высоте для выступания горизонтально в направлении к другой стойке 121 на другом опорном узле 120 для поддержания соответствующего конца контейнеров для культивирования 130, и кронштейны (держатели) 123, прикрепленные к стойке 121 выше опорных элементов 122 и выступающие в направлении, перпендикулярном продольным сторонам контейнеров для культивирования 130.

Кронштейны 123 также действуют как опорные элементы для контейнеров для культивирования 130. Т.е. кронштейны 123 поддерживают подвесные стержневые элементы 150, соединенные с контейнерами для культивирования 130, как описано ниже. Следовательно, в этом варианте в качестве поддерживающих средств для контейнеров для культивирования 130 используют два средства, т.е. опорные элементы для контейнеров 122 и кронштейны 123, одно из этих средств может отсутствовать.

Однако при использовании только кронштейнов 123 подвесные шнуры или проволоки 140 для соединения подвесных стержневых элементов 150 с контейнерами 130 необходимы в качестве поддерживающих средств. Далее, при использовании только опорных элементов контейнеров 122 в качестве поддерживающих средств подвесные стержневые элементы 150 и кронштейны 123 могут использоваться в качестве средств для удерживания удерживающих концов направляющих шнуров 160 для направления растений в заданном направлении роста, как описано ниже.

В этом варианте две стойки 121 двух опорных узлов 120 размещены на противоположных сторонах на определенном расстоянии. Как описано выше, хотя опорные элементы контейнеров 122 прикреплены к стойке 121 таким образом, что они выступают навстречу другой стойке 121, расположенной на противоположной стороне, опорные элементы контейнеров 122 могут быть смонтированы так, чтобы выступать в направлении той стороны, где помещено средство для подъема контейнеров 170. Далее, что касается стоек 121, могут быть использованы стойки или подобные стойкам элементы теплицы вместо них для той же самой цели без обеспечения специальных стоек.

Далее, в этом варианте три опорных элемента для контейнеров 122 прикреплены к каждой стойке 121 для проведения трехуровневого культивирования. Площадь опорных элементов 122 предпочтительно делается такой малой, насколько это возможно, для уменьшения задержки солнечного света, попадающего на контейнеры для культивирования 130, помещенные в нижних уровнях. Например, ширина опорных элементов контейнеров 122 может быть меньше ширины культуральных контейнеров 130. Даже если опорные элементы контейнеров 122 изготовлены очень маленькими по площади, не возникает проблем устойчивости для контейнеров 130: это связано с тем, что контейнеры 130 могут поддерживаться только подвесными стержневыми элементами 150, удерживаемыми кронштейнами 123.

Кронштейны (держатели) 123 прикреплены к стойке 121 выше опорных элементов контейнеров 122 на расстоянии, равном высоте выращиваемого растения. В этом варианте средние и нижние кронштейны 123 помещены на верхней стороне верхних и средних опорных элементов контейнеров 122 соответственно, но могут быть помещены на их нижней стороне. Оба конца 123a и 123b каждого кронштейна 123 со стойкой между ними могут функционировать в качестве опорных частей для подвесных стержневых элементов 150. Между средним и нижним кронштейнами 123 к стойке 121 прикреплен вспомогательный кронштейн 124. В этом варианте при перемещении контейнера для культивирования 130 вниз из верхнего уровня на средний уровень, когда растения становятся выше, новые подвесные стержневые элементы 150 присоединяют к средним кронштейнам 123 для продолжения культивирования. При таких обстоятельствах вспомогательный кронштейн 124 можно использовать для прикрепления временных поддерживающих мест для подвесных стержневых элементов 150, используемых в верхнем уровне, сразу после перемещения или, если требуется, вспомогательный кронштейн можно использовать для возможности использования подвесных стержневых элементов 150, применяемых в верхнем уровне, до тех пор, пока растение не вырастет до определенной высоты.

Конфигурация кронштейнов 123 и вспомогательного кронштейна 124 не ограничиваются. Однако предпочтительно используют L-сечение для кронштейнов 123 и вспомогательного кронштейна 124, чтобы они могли легко удерживать подвесные стержневые элементы 150. Далее, кронштейны предпочтительно снабжены U-образными желобками в местах, где помещают стержневые подвесные элементы.

Каждый из контейнеров для культивирования состоит из длинного и узкого корпуса, имеющего квадратное, прямоугольное или полукруглое поперечное сечение. Растения могут быть целиком посажены в такие контейнеры для культивирования 130 с применением такого субстрата, как стекловата или т.п., помещенного в них, но поскольку контейнеры 130 перемещаются, предпочтительно уменьшить количество субстрата, насколько это возможно, для уменьшения общего веса. Поэтому предпочтительно помещать растения в субстраты, сформованные в определенной конфигурации, например в кубики из стекловаты и т.п., и затем выстраивать эти субстраты с заданным интервалом в контейнерах для культивирования 130. Контейнеры для культивирования 130, содержащиеся в них субстраты, соответствующие грядкам, описаны в первом варианте. Таким образом, в этой заявке перемещение грядок по существу равноценно перемещению контейнеров для культивирования 130.

Подвесные стержневые элементы 150 сконструированы из стержня и поддерживаются в параллельном размещении на концах 123a и 123b кронштейнов 123, смонтированных на опорных узлах 120, как описано выше. В этом варианте подвесные проволоки 140, образованные из проволоки и т.п., простираются к контейнерам для культивирования 130 от частей вблизи концов подвесных стержневых элементов 150, и в результате этого контейнеры для культивирования 130 удерживаются устойчиво, как описано выше. Более конкретно, для каждого уровня используют два подвесных стержневых элемента 150 и их помещают параллельно друг другу на концы 123a и 123b (определяемые U-образными желобками) кронштейнов 123 при приблизительно равном расстоянии от стоек 121. Таким образом, две подвесные проволоки 140 проходят к контейнерам для культивирования 130 в V-образной конфигурации, т.е. контейнеры 130 удерживаются при трех точках верхними концевыми частями подвесных проволок 140 и опорными элементами контейнеров 122 и, следовательно, даже когда площадь опорных элементов контейнеров 122, поддерживающих контейнеры 130, меньше, чем ширина контейнеров 130, устойчивость может быть гарантирована. Подвесные стержневые элементы 150 обычно перемещаются вместе с контейнерами для культивирования 130, иными словами, подвесные стержневые элементы 150 должны вставляться между стойками 121 и, следовательно, должны быть короче расстояния между ними.

В этом случае при помещении контейнера для культивирования 130 на верхний уровень направляющие шнуры 160 не являются необходимыми, поскольку высота растений не так велика. Однако, как только растения вырастают до определенной высоты, направляющие шнуры 160, соответствующие числу растений, могут быть подвешены от подвесных стержневых элементов 150 в направлении контейнеров для культивирования 130 для ускорения роста и стабилизации продолжительности роста при перемещении контейнера 130 вниз к среднему или нижнему уровню на средние или нижние опорные элементы контейнеров 122. Подвесные стержневые элементы 150, используемые для этой цели, далее называются стержневыми элементами.

В этом варианте система подачи питательного раствора состоит из основной трубки подачи жидкости (не показана), трубок подачи питательного раствора 125 и трубок подачи жидкости 126. Трубки подачи питательного раствора 125 соединены с основной трубкой подачи жидкости, проложенной под землей, и фиксированы вдоль стойки 121. В этом варианте три трубки подачи питательного раствора 125 (соответствующие трем контейнерам для культивирования) прикреплены к верхнему, среднему и нижнему уровням. Кончики 125a трубок подачи питательного раствора 125 направлены к входным отверстиям приема жидкости 126a на концах трубок подачи жидкости 126, смонтированных в одной концевой части контейнеров для культивирования 130. Каждая из трубок подачи жидкости 125 имеет на одном конце отверстие для приема жидкости 126a, а другой ее конец закрыт, и каждая из этих трубок имеет ряд небольших отверстий 126b в ее стенке, как показано на фиг. 5. Таким образом, когда питательный раствор, подаваемый во входное отверстие 126a, достигает заданного количества, питательный раствор выходит из небольших отверстий 126b, поступая к субстрату, содержащемуся в контейнерах для культивирования 130. В этом случае питательный раствор, подаваемый из трубок подачи питательного раствора 125, принимается входными отверстиями 126a, которые не соединены непосредственно с кончиками 125a трубок подачи питательного раствора 125 или не контактируют с ними. Поэтому при перемещении контейнеров для культивирования 130 нет необходимости разъединения или повторного присоединения трубок подачи питательного раствора 125 с трубками подачи жидкости 126.

Далее, в этом варианте система выпуска дренажного раствора состоит из основной дренажной трубки (не показана), дренажных трубок 127, принимающих дренаж выходных отверстий 128, и трубок выпуска дренажного раствора 129. В этом случае три дренажные трубки 127 установлены таким образом, чтобы соответствовать трем уровням контейнеров для культивирования 130, подобно трубкам подачи питательного раствора 125. Более конкретно, один конец 127a каждой из дренажных трубок 127 соединен с соответствующим выходным отверстием приема дренажного раствора 128. Выходные отверстия 128 фиксированы на опорных элементах контейнеров 122, которые прикреплены к стойке 121 на противоположном конце контейнеров 130 по отношению к концу, к которому прикреплены входные отверстия 126a трубок подачи жидкости 126. Другой конец каждой из дренажных трубок 127 соединен с основной дренажной трубкой, проложенной под землей.

Питательный раствор, подаваемый к контейнерам для культивирования 130, выбрасывается в получающие дренажный раствор выходные отверстия 128 через трубки выпуска дренажа 129, которые прикреплены таким образом, чтобы выступать наружу через стенки другого конца контейнеров для культивирования 130 (стенки конца на той стороне, где другие концы контейнеров 130 поддерживаются опорными элементами контейнеров 122, к которым прикреплены принимающие дренах выходные отверстия 128). Как показано на фиг. 5, один конец каждой из трубок выпуска дренажа 129 открывается вверх на определенном уровне в контейнере 130, а другой конец этой трубки открывается вниз прямо над каждым получающим дренажный раствор выходным отверстием 128. В этом варианте эти выходные отверстия 128, получающие дренажный раствор, не соединены непосредственно с трубками выпуска дренажа 129 или не контактируют с ними и, следовательно, не требуется разъединения или повторного соединения этих двух элементов даже при перемещении контейнеров для культивирования 130, что является большим преимуществом, так же, как и в случае взаимоотношения между трубками подачи питательного раствора 125 и входными отверстиями приема жидкости 126a.

Как показано на фиг. 5, при использовании L-образных трубок, предпочтительно имеющих поперечное сечение в форме круга, для трубок выпуска дренажа 129, вращение такой трубки вокруг ее прямой части (которая выступает горизонтально через стенку контейнера для культивирования 130) позволяет изменять высоту дренажного входного отверстия 129a трубки выпуска дренажа 129 внутри контейнера 130 (расстояние от дна контейнера 130 до дренажного входного отверстия 129a дренажной выпускной трубки 129) и, следовательно, количество питательного раствора, находящегося внутри контейнеров для культивирования 130, может легко корректироваться.

В этом варианте средство подъема контейнеров для культивирования 170 включает в себя держатели 171a, 171b и 171c, которые могут перемещаться к продольным сторонам контейнеров для культивирования 130 или от них и также держать и перемещать вверх и вниз контейнеры 130 таким образом, чтобы перемещать контейнеры 130 вниз из верхнего уровня на нижний уровень, т.е. из верхних опорных элементов контейнеров 122 к нижним опорным элементам контейнеров 122. Конструкция средства подъема контейнеров для культивирования 170 в принципе не ограничена, если оно имеет держатели 171a, 171b и 171c, для контейнеров для культивирования.

В этой заявке средствами для движения к контейнеру 130 или от него называют любое средство, которое может перемещаться таким образом, чтобы удерживать или нести сам контейнер для культивирования 130 или подвесные стержневые элементы 150, несущие контейнер для культивирования 130, или прекращать это удерживание или перенос или отделяться от них. Например, рука робота, имитирующая движение руки человека, может перемещаться к контейнеру 130 из любого направления для удерживания или переноса контейнера 130 или для прекращения удерживания или переноса контейнера 130 или для отделения от него в любом направлении. В этом варианте средство подъема контейнеров для культивирования 170 может двигаться под контейнером 130 или под подвесными стержневыми элементами 150 или под теми и другими для удерживания или переноса их.

В этом случае, например, подобный стержню элемент (не показан) может быть смонтирован перемещаемым вперед и назад в цилиндре и такой элемент может регулироваться для движения вперед и назад и перемещения контейнера вверх и вниз при помощи сервомоторов и т.п., что дает возможность легко изменять положение подобного стержню элемента от одного положения к другому.

В этом варианте средство подъема контейнеров 170 может быть изготовлено просто с низкой стоимостью. Средство подъема контейнеров 170 включает в себя основание 172, вертикальную стойку (столб) 173, поднимающуюся вертикально от основания 172, и первый, второй и третий U-образные держатели контейнеров для культивирования 171a, 171b и 171c, прикрепленные к стойке 173 таким образом, чтобы они могли перемещаться или скользить вверх и вниз вдоль стойки 173 и выступать их вилкообразными частями горизонтально по направлению к контейнерам для культивирования 130.

Первый держатель контейнера 171a для верхнего уровня может быть перемещен вверх и вниз независимо от второго и третьего держателей контейнеров 171b и 171c для среднего и нижнего уровней. Второй и третий держатели контейнеров 171b и 171c соединены один с другим соединительным элементом 174, так что они перемещаются вверх и вниз вместе.

Приводящие в движение средства для перемещения держателей контейнеров для культивирования 171a, 171b и 171c не ограничиваются и можно использовать сервомоторы и т.п., как описано выше. Как показано на фиг. 4, более простые средства, два ролика 176 прикреплены к верхней части стойки 173, и первая и вторая приводные струны (не показаны) соединены первым и вторым держателями контейнеров 171a и 171b соответственно через два ролика 176 таким образом, чтобы перемещать держатели контейнеров 171a, 171b и 171c вверх и вниз вручную. Путем натягивания или отодвигания назад первой приводной струны первый держатель контейнера 171a перемещается вверх и вниз; и путем натягивания или отодвигания назад второй приводной струны держатели второго и третьего контейнеров 171b и 171c перемещаются вверх и вниз одновременно. С другой стороны, две приводные струны могут быть натянуты до лебедки 178, так что, оперируя лебедкой 178, можно перемещать держатели контейнеров 171a, 171b и 171c вверх и вниз одновременно.

На фиг. 4 на верхней поверхности каждого из выступов "вилки" первого держателя контейнера для культивирования 171a образованы две пары небольших выступов 171a1, 171a2 и 171a3 и 171a4 с заданным интервалом, так чтобы удерживать подвесные стержневые элементы 150 между этими небольшими выступами. Подобным образом, на верхней поверхности каждого из вилкообразных выступов второго держателя контейнера 171b образованы две пары небольших выступов 171b1, 171b2 и 171b3 и 171b4 для удерживания подвесных стержневых элементов 150 в их наружных концевых частях, и пара небольших выступов 171b5 и 171b6 для удерживания контейнера для культивирования 130 дополнительно образована в его центральной части с интервалом, примерно равным ширине контейнера для культивирования 130. Далее на верхней поверхности каждого из вилкообразных выступов третьего держателя контейнера для культивирования 171c образована пара небольших выступов 171c5, 171c6 для удерживания контейнера 130 на концевой части.

Основание 172 включает в себя первую часть основания 172a, имеющую форму рамы. Эта первая часть основания 172a подвижно поддерживается парой параллельных рельсов 175, установленных вдоль рабочего прохода, посредством четырех роликов 172c, смонтированных на нижней части первой части основания 172a. Кроме того, первая часть основания 172a снабжена парой направляющих канавок 172d, идущих перпендикулярно рельсам 175. Вторая часть основания 172b подвижно смонтирована на первой части основания 172a зацеплением ее боковых концов 172e с направляющими канавками 172d первой части основания 172a, так чтобы иметь возможность скольжения или перемещения к продольным сторонам культуральных контейнеров 130 или от них. Стойка 173 прикреплена вертикально в центре второй части основания 172b. Таким образом, держатели культуральных контейнеров 171a, 171b и 171c, смонтированные на стойке 173, могут быть перемещены к продольным сторонам культуральных контейнеров 130 или от них движением второй части основания 172b, и перемещены параллельно продольным сторонам контейнеров 130 движением первой части основания 172a по рельсам 175. Хотя в этом варианте держатели культуральных контейнеров 171a, 171b и 171c перемещаются в результате скольжения второй части основания 172b, данное изобретение не ограничено лишь такой конструкцией. Далее, в этом варианте, причина того, почему средство подъема контейнеров для культивирования 170 смонтировано таким образом, чтобы перемещаться вдоль рабочего прохода, идущего параллельно продольным сторонам контейнеров 130 в теплице, заключается в том, что обычно в теплице множество опорных узлов 120, поддерживающих контейнеры для культивирования 130, помещают в продольном направлении контейнеров 130 и перемещение контейнеров 130 можно выполнять при помощи единственного средства для подъема контейнеров для культивирования 170.

В этом варианте рельсы 175 проложены вдоль рабочего прохода исключительно с этой целью. Однако обычно в теплице вдоль рабочего прохода установлены трубки подачи горячей воды для регулирования температуры, и их можно выгодно использовать в качестве рельсов для уменьшения расходов.

Далее будет подробно описана эксплуатация устройства для многоуровневого культивирования растений 110, описанного выше.

Во-первых, предполагается, что контейнеры для культивирования 130 помещают на верхний, средний и нижний опорные элементы 122, как показано на фиг. 4. Далее, в случае культуры томатов верхний контейнер для культивирования 130 содержит проростки, высаженные незадолго перед этим в субстратах в виде кубиков с определенными интервалами, средний контейнер для культивирования 130 содержит растения, приближающиеся к периоду роста перед началом сбора урожая, а нижний контейнер 130 содержит растения, приближающиеся к периоду роста после раннего плодоношения.

В этой ситуации при перемещении контейнеров 130 нижний контейнер 130 первоначально удаляют вручную, например, после конечного сбора урожая в одном устройстве для многоуровневого культивирования растений 110. В это время, после удаления подвесных проволок 140 от контейнера 130 и удаления также подвесных стержневых элементов 150 из кронштейнов 123 нижний контейнер 130 удаляют из положения нижнего уровня.

Затем средство подъема контейнеров 170 перемещают по рельсам 175 таким образом, чтобы оно было обращено к продольным сторонам контейнеров для культивирования 130 в устройстве для многоуровневого культивирования растений 110. В этом случае это перемещение средства для подъема контейнеров 170 можно проводить перед удалением нижнего контейнера 130. Затем первый держатель контейнера для культивирования 171a перемещают вверх или вниз так, чтобы он был приблизительно обращен к верхним подвесным стержневым элементам 150. Затем посредством движения второй части основания 172b вперед (в направлении, перпендикулярном движению первой части основания 172a) первый держатель контейнера 171a вставляют под верхние подвесные стержневые элементы 150 таким образом, чтобы небольшие выступы 171a1, 171a2, 171a3 и 171a4 первого держателя контейнера 171a могли быть размещены прямо под подвесными стержневыми элементами 150. Затем первый держатель контейнера 171a поднимают для удерживания верхних подвесных стержневых элементов 150 и подъема верхнего культурального контейнера 130, поддерживаемого верхними подвесными стержневыми элементами 150, что приводит к удалению его из верхних опорных элементов контейнера 122.

В это время посредством движения вперед второй части основания 172b (подобно тому, как это описано для первого держателя контейнера 171a) второй держатель контейнера 171b вставляют под средние подвесные стержневые элементы 150 таким образом, чтобы небольшие выступы 171b1, 171b2 и 171b3, 171b4 второго держателя контейнера 171b могли быть помещены непосредственно под средними подвесными стержневыми элементами 150. Третий держатель контейнера 171c также вставляют под средний контейнер 130 таким образом, чтобы небольшие выступы 171c5 и 171c6 третьего держателя могли быть помещены прямо под средним контейнером 130. Затем второй держатель контейнера 171b поднимают вместе с первым держателем контейнера 171a для удерживания средних подвесных стержневых элементов 150 и подъема и удаления среднего контейнера для культивирования 130 из средних держателей контейнера 122.

Затем вторую часть основания 172b отодвигают обратно таким образом, чтобы позволить держателям контейнеров 171a, 171b и 171c переместиться от устройства для многоуровневого культивирования растений 110 к позиции, в которой нет препятствий (таких как контейнеры 130 и подвесные стержневые элементы) при перемещении держателей контейнера 171a, 171b и 171c вверх и вниз, т. е. кончики держателей 171a, 171b и 171c могут быть удалены прочь от опорных элементов контейнеров 122 в направлении прохода. После этого держатели контейнера 171a, 171b и 171c перемещают вниз до тех пор, пока третий держатель 171c не будет расположен слегка выше нижних опорных элементов контейнера 122.

Посредством движения второй части основания 172b вперед держатели 171a, 171b и 171c перемещают вперед до тех пор, пока контейнер 130, удаленный из среднего уровня, не будет расположен прямо над нижними опорными элементами 122. Второй и третий держатели контейнеров 171b и 171c опускают вниз для помещения контейнера 130 на нижние опорные элементы контейнера 122, чтобы нижние кронштейны 123 на опорных узлах 120 удерживали подвесные стержневые элементы 150. Затем первый держатель 171a опускают вниз таким образом, чтобы поместить контейнер 130, удаленный из верхнего уровня, на опорные элементы среднего уровня 122 и заставить вспомогательные кронштейны 124 на опорных узлах 120 поддерживать подвесные стержневые элементы 150.

Как описано выше, контейнеры для культивирования 130, помещенные на верхнем и среднем уровнях, перемещают вниз на средний и нижний уровни. Затем на незанятый верхний уровень помещают новый контейнер для культивирования 130, т.е. на опорные элементы контейнера 122, следующим образом.

Сначала первую часть основания 172a перемещают в положение, пригодное для эксплуатации. Затем, после того как первый держатель 171a подведен до подходящей высоты, подвесные стержневые элементы 150 и подвесные проволоки 140 прикрепляют к новому контейнеру для культивирования 130, содержащему посаженные незадолго перед этим проростки, и подвесные стержневые элементы 150, поддерживающие новый контейнер 130, помещают на первый держатель контейнера 171a. Далее, новые подвесные стержневые элементы 150 вместе с прикрепленными к ним проволоками 140 помещают на второй держатель контейнеров 171b.

Затем первую часть основания 172a перемещают к положению эксплуатации. Второй держатель контейнера 171b перемещают вверх или вниз таким образом, чтобы высота второго держателя 171b была слегка выше средних кронштейнов 123, а вторую часть основания 172b двигают вперед. Второй держатель контейнеров 171b перемещают вниз, чтобы средний кронштейн 123 поддерживал подвесные стержневые элементы 150. Подобным образом, первый держатель контейнеров 171a перемещают вниз, чтобы верхние кронштейны 123 поддерживали подвесные стержневые элементы 150, удерживающие новый контейнер для культивирования 130, и чтобы новый контейнер 130 был помещен на верхние опорные элементы контейнеров 122. Подвесные проволоки 140 (присоединенные к новым средним подвесным стержневым элементам 150, поддерживаемым средними кронштейнами 123) прикрепляют к среднему контейнеру 130 так же, как это описано выше. В это время стержневые подвесные элементы 150, поддерживаемые вспомогательным кронштейном 124, удаляют.

Управление движением контейнеров для культивирования в устройстве для многоуровневого культивирования растений завершают, как описано выше. Средство подъема контейнеров 170 перемещают вдоль рельсов 175 к соседнему устройству для многоуровневого культивирования растений и операции с контейнерами 130 повторяют между опорными узлами 120.

В этом варианте, хотя первый держатель 171a средства подъема контейнеров 170 перемещается вверх и вниз независимо от второго и третьего держателя 171b и 171c, первый держатель 171a может быть соединен со вторым и третьим держателями 171b и 171c таким образом, что все держатели контейнеров 171a, 171b и 171c могут перемещаться вверх и вниз одновременно. В таком устройстве, которое отличается от описанного выше варианта, при перемещении верхнего и среднего контейнеров для культивирования 130 вниз на средние и нижние опорные элементы контейнеров 122, невозможно поднять только верхний контейнер 130 заранее, так чтобы предотвратить создание им препятствия для перемещения среднего контейнера 130. Следовательно, конечно, с механической точки зрения необходимо перемещать верхний и средний контейнеры 130 вверх и вниз одновременно. В такой конструкции достаточно использовать один ролик и первую приводную струну для перемещения держателей 171a, 171b и 171c вверх и вниз.

Далее в этом варианте средний и нижний кронштейны смонтированы на верхних и средних опорных элементах контейнеров 122. Следовательно, подвесные стержневые элементы 150 для среднего уровня выше, чем нижняя часть верхнего культурального сосуда 130. Поэтому, как описано выше, при перемещении среднего контейнера 130 вниз необходимо поднимать только верхний контейнер 130 заранее, чтобы он не мешал перемещению среднего контейнера 130. Альтернативно, необходимо перемещать верхний и средний контейнеры 130 одновременно. Следовательно, средние кронштейны 123 могут быть прикреплены к вертикальной стойке 121 в более низком положении, чем опорные элементы 122 верхнего контейнера, и в этом случае средний контейнер 130 можно перемещать вниз сразу без предварительного подъема вверх верхнего контейнера 130. В этом случае, как и в предшествующем варианте, первый держатель контейнеров 171a может перемещаться вверх и вниз независимо от второго держателя 171b в средстве для подъема контейнеров 170.

Как описано выше, путем применения способа многоуровневого культивирования растений данного изобретения потерянный период, в течение которого не могут собираться плоды, значительно укорачивается, и можно проводить непрерывный сбор урожая, так что можно получить увеличенный урожай по сравнению с любым общепринятым способом. В частности, урожай не сконцентрирован в одном периоде или сезоне, и потребность в труде по выращиванию становится равномерной в течение всего года, что приводит к повышению эффективности труда. Кроме того, условия солнечного освещения являются хорошими во время раннего периода культивирования до конца первой половины стадии роста и, следовательно, качество плодов не страдает. Далее растения выращивают в многоуровневых поддерживающих средствах на разной высоте и, следовательно, может быть обеспечена подача питательного раствора, пригодная для каждой стадии роста растений. В частности, достаточно строго контролировать подачу питательного раствора только в первой половине стадии роста, когда преобладает вегетативный рост; и необязательно балансировать подачу питательного раствора между вегетативным ростом и репродуктивным развитием, как в способе культивирования с длительными стадиями. В результате питательный раствор в целом легко подается. Кроме того, можно определить задачи труда на каждой стадии, и, следовательно, можно справляться с работой более легко и более разумно. Далее, в последней половине стадии роста, во время которой имеет место в основном репродуктивный рост, даже когда дренажные стоки от питательного раствора, подаваемого в первой половине ростовой стадии (когда преобладает вегетативный рост) применяют вместо свежего питательного раствора, не происходит ухудшения качества плодов; и в связи с защитой окружающей среды, стоимостью питательного раствора и стоимостью дренажа возникают многие другие преимущества.

Далее согласно данному изобретению в устройстве для многоуровневого культивирования растений, пригодном для описанного выше многоуровневого культивирования растений, длинные и узкие контейнеры для культивирования на уровнях разной высоты поддерживаются средствами, состоящими из стоек, кронштейнов, прикрепленных к стойкам и выступающим в стороны, и/или опорными элементами контейнеров, прикрепленными к стойкам; подвесные проволоки протянуты от кронштейнов; и подвесные стержневые элементы помещены на кронштейнах, т. е. контейнеры для культивирования поддерживаются только тонкими элементами, такими как стержни и струны. Следовательно, задержка солнечного света, падающего на растения, посаженные в контейнеры для культивирования, помещенные на средний и нижний уровни, снижается и, следовательно, условия солнечного освещения для растений, растущих в контейнерах для культивирования, помещенных на средний и нижний уровни, значительно улучшаются по сравнению с условиями на верхнем уровне. С другой стороны, хотя контейнеры для культивирования поддерживаются такими тонкими стержнями и струнами благодаря применению подвесных стержневых элементов и подвесных проволок, натянутых от них до контейнеров, устойчивость контейнеров для культивирования является достаточной.

Кроме того, ручное управление требуется только при удалении нижнего контейнера, так что можно эффективно перемещать контейнеры для культивирования. Следовательно, устройство для многоуровневого культивирования растений пригодно для описанного выше многоуровневого способа культивирования растений.

Кроме того, как описано выше, очевидно, что это устройство для многоуровневого культивирования растений для использования в многоуровневом культивировании растений в соответствии с данным изобретением вполне пригодно для автоматизации, снижает потребность в ручном труде и позволяет широкомасштабное культивирование.

Хотя данное изобретение было описано в виде его предпочтительных вариантов осуществления со ссылками на чертежи, понятно, что данное изобретение не ограничивается этими предпочтительными вариантами, и разнообразные изменения и модификации могут быть сделаны специалистами в этой области без изменения существа и объема данного изобретения.

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании в теплицах плодоовощных культур и других растений. Грядки для культивирования, состоящие из субстрата для выращивания, содержащегося в контейнерах для культивирования, и исходно содержащие проростки растений, перемещают поочередно из самого верхнего уровня на самый нижний уровень после того, как растения росли на каждом уровне в течение заранее определенного периода. После сбора урожая грядку для культивирования на самом низком уровне удаляют и новую грядку для культивирования, содержащую проростки, помещают на незанятый самый верхний уровень. Эту последовательность повторяют. Контейнеры для культивирования имеют заданную длину и расположены на множестве поддерживающих средств, размещенных вертикально на разной высоте. Узел подъема контейнеров для культивирования включает в себя держатели, способные перемещаться в направлении контейнеров для культивирования или от них и также способные удерживать контейнеры и перемещать их вверх или вниз для облегчения их перемещения между различными уровнями. Изобретение делает возможным прерывный сбор урожая с увеличенным выходом и увеличение количества солнечного света, достигающего растения, особенно на нижних уровнях. Изобретение также делает возможным автоматизацию, уменьшение потребности в ручном управлении и широкомасштабное культивирование. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула