RU2479986C1 - Method of creation of conditions for growing thermophilic vegetable crops in conditions of open ground and device for its implementation - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture, in particular, to methods and devices for protection of plants from the negative impact of the environment and can be used for growing thermophilic vegetable crops in open ground. In the method of creation of conditions for growing thermophilic vegetable crops in conditions of open ground by artificial profiling of site the protection screens are mounted that cover the plants from above and from the sides. On adjacent rows of plants two translucent protection screens are placed in inversed manner with the inner surfaces, and between the upper edges of the protection screens there is a technological gap. In applying the twin-row planting of plants in a row the protection screens are installed between the rows along the axis of the plants row in inversed manner with the outer surfaces towards each other, with a gap between them. The device for creation of conditions for growing thermophilic vegetable crops is made in the form of a single profiled surface of a transparent material having a lower straightline and an upper curved sections rigidly fixed on the frame from the profile arcs and longitudinal cross-beams.

EFFECT: creation of more favorable conditions on the protected areas during the growing season provides earlier ripening of vegetables and increases significantly their yield.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и устройствам защиты растений от неблагоприятных воздействий внешней среды, и может быть использовано при выращивании теплолюбивых овощных культур, в частности томатов, перца, баклажанов, в открытом грунте.The invention relates to agriculture, in particular to methods and devices for protecting plants from adverse environmental influences, and can be used in the cultivation of heat-loving vegetable crops, in particular tomatoes, peppers, eggplants, in open ground.

На урожайность овощных культур влияют четыре независимых фактора: влага, свет, питательные вещества и тепло.Four independent factors affect crop yields: moisture, light, nutrients, and heat.

Лимитирующим фактором при выращивании овощных культур в открытом грунте является тепло, так как света в период вегетации достаточно во всех климатических зонах, а недостаток воды и питательных веществ компенсируется поливами и подкормками.The limiting factor when growing vegetables in the open field is heat, since there is enough light during the growing season in all climatic zones, and the lack of water and nutrients is compensated by watering and top dressing.

Недостаток тепла проявляется в виде заморозков и в виде температуры окружающей среды ниже +10ºС. В первом случае растения погибают, во втором замедляют развитие и не плодоносят.The lack of heat manifests itself in the form of frosts and in the form of an ambient temperature below + 10ºС. In the first case, the plants die, in the second they slow down their development and do not bear fruit.

Повышение температуры окружающей среды выше +30ºС приводит к стерилизации пыльцы и опадению цветков.An increase in ambient temperature above + 30ºС leads to sterilization of pollen and falling of flowers.

Показателем, характеризующим теплообеспеченность растений, является сумма температур выше +10ºС за период вегетации. Для теплолюбивых растений она должна быть не менее 2000ºС. Этот показатель в большинстве агроклиматических районов Сибири находится в интервале 1600-2000ºС.The indicator characterizing the heat supply of plants is the sum of temperatures above + 10ºС for the growing season. For thermophilic plants, it should be at least 2000ºС. This indicator in most agroclimatic regions of Siberia is in the range of 1600-2000ºС.

Существенное влияние на состояние окружающей среды оказывает ветер. Умеренное движение воздуха со скоростью до 1,5 м/с способствует равномерности газового состава возле листьев, удалению лишней влаги и опылению цветков. Сильный ветер приводит к охлаждению, иссушению листьев и почвы, создает опасность повреждения побегов.A significant influence on the state of the environment is exerted by the wind. Moderate air movement at a speed of up to 1.5 m / s contributes to the uniformity of the gas composition near the leaves, removal of excess moisture and pollination of flowers. A strong wind leads to cooling, desiccation of leaves and soil, creates a risk of damage to the shoots.

Опасность сильного ветра, ливневого дождя и града возможна все лето. Поэтому защита теплолюбивых растений от неблагоприятных погодных условий требуется в течение всего периода вегетации. Установка укрытий на весь период вегетации ускоряет созревание плодов, позволяет дополнительно использовать до 250ºС суммарного тепла.The danger of strong winds, heavy rain and hail is possible all summer. Therefore, the protection of thermophilic plants from adverse weather conditions is required throughout the entire growing season. The installation of shelters for the entire growing season accelerates the ripening of fruits, and allows the additional use of up to 250 ° C of total heat.

Задачей настоящего изобретения является создание благоприятного микроклимата в зоне растений теплолюбивых овощных культур в течение всего периода их вегетации в открытом грунте.The objective of the present invention is to create a favorable microclimate in the zone of plants of thermophilic vegetable crops during the entire period of their vegetation in the open ground.

Известные способы и устройства для создания локального микроклимата основаны на принципе изоляции защищаемого растения от окружающей среды. Конструктивно они представляют собой различные варианты каркасных и бескаркасных светопроницаемых укрытий, предназначенных для защиты растений от возвратных заморозков, и отличаются формой и материалом покрытия. Их общим недостатком являются значительные материальные и трудовые затраты, связанные с необходимостью открытия укрытий для обеспечения вентиляции внутри них в солнечную погоду.Known methods and devices for creating a local microclimate are based on the principle of isolation of the protected plant from the environment. Structurally, they represent various versions of frame and frameless translucent shelters designed to protect plants from return frosts, and differ in the shape and material of the coating. Their common drawback is the significant material and labor costs associated with the need to open shelters to ensure ventilation inside them in sunny weather.

Известен способ выращивания теплолюбивых растений на южных склонах, защищенных от ветра естественными складками местности. В таких местах создается естественный локальный микроклимат, обеспечивающий благоприятные для растений условия. Недостаток этого способа состоит в том, что такие места с локальным естественным микроклиматом встречаются нечасто. На практике этот недостаток компенсируют созданием искусственного профилирования местности за счет формирования кулис - предварительно высаженных высокорослых растений, в междурядьях которых размещают теплолюбивые культуры. Такие искусственные профили создают внутренний микроклимат, защищая находящиеся между ними растения от ветра и солнечного перегрева. При этом, однако, возникают сложности корректировки таких параметров микроклимата, как температура воздуха и скорость ветра, а также доступ к растениям для ухода и механизации наиболее трудоемких технологических процессов обработки почвы и уборки овощей.A known method of growing heat-loving plants on the southern slopes, protected from the wind by the natural folds of the area. In such places, a natural local microclimate is created that provides favorable conditions for plants. The disadvantage of this method is that such places with a local natural microclimate are not common. In practice, this disadvantage is compensated by the creation of artificial profiling of the area due to the formation of wings, pre-planted tall plants, between the rows of which heat-loving crops are placed. Such artificial profiles create an internal microclimate, protecting the plants between them from the wind and solar overheating. At the same time, however, difficulties arise in adjusting such microclimate parameters as air temperature and wind speed, as well as access to plants for the care and mechanization of the most labor-intensive technological processes of soil treatment and vegetable harvesting.

Известен способ создания условий для выращивания теплолюбивых овощных культур в условиях открытого грунта, заключающийся в искусственном профилировании местности путем формирования гребнистой поверхности почвы с последующим высаживанием растений между гребней. (Борисов Н.В. Сооружения защищенного грунта, их назначение и сроки эксплуатации. / Н.В.Борисов // Картофель и овощи. - 1977 - №1. - С.31). Гребни защищают растения с боковых сторон. Для защиты от заморозков по верху гребней расстилается полиэтиленовая пленка. Процесс разматывания и расстилания пленки легко механизируется.There is a method of creating conditions for growing thermophilic vegetable crops in open ground, which consists in artificially profiling the terrain by forming a comb surface of the soil with subsequent planting of plants between the ridges. (Borisov N.V. Constructions of protected ground, their purpose and terms of operation. / N.V. Borisov // Potatoes and vegetables. - 1977 - No. 1. - P.31). Combs protect plants from the sides. To protect against frost, a plastic film is spread over the top of the ridges. The process of unwinding and spreading the film is easily mechanized.

К недостаткам данного способа относятся ограничение высоты высаживаемых растений и разрушение профиля гребней в течение периода вегетации. Способ применим только для защиты всходов, рассады или низкорослых овощных культур.The disadvantages of this method include limiting the height of planted plants and the destruction of the profile of ridges during the growing season. The method is applicable only to protect seedlings, seedlings or undersized vegetables.

Наиболее близким к достижению поставленной цели является способ создания условий для выращивания растений (Патент США №650024 от 22.05.1900 г.), осуществляемый путем установки с наветренной стороны растений защитных экранов - двух шарнирно связанных защитных элементов, примыкающих друг к другу под определенным углом. Элементы защитного экрана выполнены из светонепроницаемого материала, предпочтительно из единой доски, причем один из элементов закреплен на опорной стойке, и устанавливаются над растениями (рядком растений) в различном положении элементов относительно друг друга в зависимости от назначения: в виде стенки - для защиты растения от ветра и обеспечения освещения его солнцем, в виде прямого или наклонного Г-образного профиля - для обеспечения вентиляции и формирования тени и в виде палатки - чтобы полностью прикрыть растение и предохранить его от ливней и мороза. Способ эффективен в зоне с высоким уровнем природного теплообеспечения и способствует снижению температуры в зоне роста растений, обеспечивает защиту растений от сильного ветра, проливных дождей и солнца.Closest to achieving this goal is a method of creating conditions for growing plants (US Patent No. 650024 of 05.22.1900), carried out by installing on the windward side of the plants protective screens - two articulated protective elements adjacent to each other at a certain angle. The elements of the protective screen are made of opaque material, preferably from a single board, one of the elements being mounted on a support stand, and installed above the plants (a row of plants) in different positions of the elements relative to each other depending on the purpose: in the form of a wall - to protect the plant from wind and providing its lighting with the sun, in the form of a direct or inclined L-shaped profile - to provide ventilation and the formation of shadows and in the form of a tent - to completely cover the plant and protect it go from showers and frost. The method is effective in an area with a high level of natural heat supply and helps to reduce the temperature in the plant growth zone, provides protection of plants from strong winds, heavy rains and the sun.

Недостатком способа является невозможность эффективного накопления тепла в зоне растений.The disadvantage of this method is the inability to effectively accumulate heat in the zone of plants.

Заявляемое решение устраняет недостатки прототипа и заключается в том, что способ создания условий для выращивания теплолюбивых овощных культур в условиях открытого грунта путем искусственного профилирования местности за счет установки защитных экранов, закрывающих растения сверху и с боков осуществляется, согласно изобретению, установкой на соседних рядах растений двух светопроницаемых защитных экранов зеркально внутренними поверхностями, а между верхними кромками защитных экранов имеется технологический зазор L (фиг.1), определяемый расстоянием между рядами растений и параметрами защитных экранов.The claimed solution eliminates the disadvantages of the prototype and lies in the fact that the method of creating conditions for growing heat-loving vegetable crops in open ground by artificially profiling the area by installing protective screens that cover the plants from above and from the sides is carried out, according to the invention, the installation of two plants on adjacent rows translucent protective shields are mirrored by internal surfaces, and between the upper edges of the protective shields there is a technological gap L (Fig. 1), The distance between the rows of plants and the parameters of the protective screens.

Способ базируется на наличии в зонах А, закрытых защитными экранами, более высоких температурных условий, возникающих в дневное время вследствие парникового эффекта, и двусторонней защиты растений от ветрового воздействия. Благодаря технологическому зазору L между верхними кромками защитных экранов обеспечивается достаточная вентиляция межэкранного пространства, что предотвращает превышение допустимых для растения температур и создает условия для естественного опыления цветков.The method is based on the presence in zones A, closed by protective shields, of higher temperature conditions that arise in the daytime due to the greenhouse effect, and bilateral protection of plants from wind exposure. Due to the technological gap L between the upper edges of the protective shields, sufficient ventilation of the inter-screen space is ensured, which prevents the temperature tolerance for the plant from being exceeded and creates conditions for the natural pollination of flowers.

При применении двухстрочной посадки растений в ряду, для обеспечения заявляемого решения, защитные экраны устанавливаются между строк по оси ряда растений, зеркально, наружными поверхностями друг к другу, с небольшим зазором между ними для стока дождевой воды (фиг.2).When applying a two-row planting of plants in a row, to provide the claimed solution, protective shields are installed between the rows along the axis of the row of plants, mirror, outer surfaces to each other, with a small gap between them for rainwater drainage (figure 2).

При выполнении операций по уходу за растениями и уборке урожая рабочие передвигаются между защитными экранами в зоне С. Для механизации трудоемких процессов междурядной обработки почвы возможно использование мотоблоков.When performing plant care and harvesting operations, workers move between protective shields in zone C. For the mechanization of labor-intensive processes of inter-row tillage, it is possible to use walk-behind tractors.

Проведенные в 2009-2010 г.г. в ГНУ СибИМЭ экспериментальные исследования показали, что предлагаемый способ создания условий для выращивания теплолюбивых овощных культур позволяет повысить выход стандартной продукции с единицы площади открытого грунта в 1,5-2,1 раза.Conducted in 2009-2010 Experimental studies at GNU SibIME showed that the proposed method of creating conditions for growing heat-loving vegetable crops allows us to increase the yield of standard products from a unit of open ground by 1.5-2.1 times.

Наиболее близким по конструкции (прототипом устройства) является устройство для защиты растений (Патент США №650024 от 22.05.1900 г.), представляющее собой защитный экран, состоящий из двух шарнирно связанных элементов, выполненных в виде плоских поверхностей из светонепроницаемого материала, примыкающих друг к другу под определенным углом, причем один из элементов закреплен на опорной стойке.The closest in design (prototype device) is a plant protection device (US Patent No. 650024 dated 05/22/1900), which is a protective screen consisting of two articulated elements made in the form of flat surfaces made of opaque material adjacent to each other to each other at a certain angle, moreover, one of the elements is mounted on a support stand.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает накопление положительных температур в зоне роста растений.The disadvantage of this device is that it does not provide the accumulation of positive temperatures in the growth zone of plants.

Предлагаемое устройство, содержащее защитные экраны и опорные стойки, представляет собой один (фиг.3) или два (фиг.4) защитных экрана, установленных на вертикальных опорных стойках 3.The proposed device, containing protective shields and support racks, is one (figure 3) or two (figure 4) protective shields mounted on vertical support racks 3.

Согласно изобретению защитные экраны выполнены в виде единой профилированной поверхности 1 из светопроницаемого материала, устойчивого к ветровому и солнечному воздействию (например, из сотового поликарбоната), имеющей нижний прямолинейный вертикальный и верхний криволинейный участки, жестко закрепленной на каркасе из профильных дуг 2 и продольных ригелей (на фигурах не показаны). Защитные экраны жестко соединены с вертикальными опорными стойками 3 крепежом 4. При двухстрочной посадке растений в ряду используется устройство (фиг.4) с двумя защитными экранами, установленными зеркально наружными поверхностями с обеих сторон вертикальных опорных стоек, которые устанавливаются между строками по оси ряда растений.According to the invention, the protective shields are made in the form of a single profiled surface 1 made of a translucent material resistant to wind and sun exposure (for example, from cellular polycarbonate), having a lower straight vertical and upper curved sections, rigidly fixed to the frame of profile arcs 2 and longitudinal bolts ( not shown in the figures). The protective shields are rigidly connected to the vertical support posts 3 of the fastener 4. For two-row planting of plants in a row, a device (Fig. 4) is used with two protective screens mounted mirrored on the outer surfaces on both sides of the vertical support posts, which are installed between the rows along the axis of the row of plants.

Используется данное изобретение следующим образом. На поле с высаженной механизированным способом рассадой овощных культур устанавливаются укрытия, выполненные в виде предлагаемых защитных экранов. В первую очередь на поле устанавливаются соответствующим образом вертикальные опорные стойки 3, к которым затем неподвижно крепежом 4 прикрепляются защитные экраны (фиг.3, 4).The invention is used as follows. On the field with planted mechanized seedlings of vegetable crops, shelters are installed made in the form of the proposed protective screens. First of all, vertical supporting posts 3 are installed in the field accordingly, to which then protective shields are fixedly fastened 4 (FIGS. 3, 4).

В зоне роста растений А (фиг.1) обеспечивается создание локального микроклимата в течение всего периода вегетации при условии высадки рассады после прохождения срока возвратных заморозков. Профилированные поверхности защитных экранов с криволинейной верхней частью обеспечивают большую ветроустойчивость конструкции, эффективный сток дождевых осадков в прикорневую зону растений, простоту и удобство при ее установке. Кроме того, они обеспечивают защиту растений от града и ливней.In the plant growth zone A (Fig. 1), a local microclimate is created during the entire growing season, provided that the seedlings are planted after the return frost has passed. The profiled surfaces of the protective screens with a curved upper part provide greater wind resistance of the structure, an effective drain of rainfall in the root zone of plants, simplicity and convenience when installing it. In addition, they protect plants from hail and rainfall.

Создание более комфортных условий на защищаемых участках в течение всего периода вегетации, по сравнению с открытым грунтом, в конечном итоге обеспечивает более раннее созревание и существенное повышение урожайности при выращивании теплолюбивых овощных культур.The creation of more comfortable conditions in the protected areas during the entire growing season, compared with open ground, ultimately provides earlier ripening and a significant increase in yield when growing heat-loving vegetable crops.

Для выполнения операций междурядной обработки почвы в зоне С (фиг.1, 2) возможно применение серийных мотоблоков с фрезерными рабочими органами. Операции прополки, формирования кустов и уборки урожая выполняются вручную.To perform inter-row tillage operations in zone C (Figs. 1, 2), it is possible to use serial motoblocks with milling working bodies. Weeding, shrubs and harvesting operations are carried out manually.

Claims (4)

1. Способ создания условий для выращивания теплолюбивых овощных культур в условиях открытого грунта путем искусственного профилирования местности за счет установки защитных экранов, закрывающих растения сверху и с боков, отличающийся тем, что на соседних рядах растений устанавливаются два светопроницаемых защитных экрана зеркально внутренними поверхностями, а между верхними кромками защитных экранов имеется технологический зазор.1. A method of creating conditions for growing thermophilic vegetable crops in open ground by artificially profiling the area by installing protective shields that cover the plants from above and from the sides, characterized in that two translucent protective shields are installed on adjacent rows of plants with mirrored inner surfaces, and between the upper edges of the shields have a technological gap. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что светопроницаемые экраны устанавливаются между строк по оси ряда растений зеркально, наружными поверхностями друг к другу, с зазором между ними.2. The method according to claim 1, characterized in that the translucent screens are installed between the rows along the axis of the row of plants mirror, the outer surfaces to each other, with a gap between them. 3. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее защитный экран и вертикальные опорные стойки, отличающееся тем, что защитный экран выполнен в виде единой профилированной поверхности из светопроницаемого материала, имеющей нижний прямолинейный и верхний криволинейный участки, жестко закрепленной на каркасе из профильных дуг и продольных ригелей.3. The device for implementing the method according to claim 1, comprising a protective screen and vertical support legs, characterized in that the protective screen is made in the form of a single profiled surface of translucent material having a lower straight and upper curved sections, rigidly mounted on a frame of profile arcs and longitudinal crossbars. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что два защитных экрана устанавливаются зеркально наружными поверхностями с обеих сторон вертикальных опорных стоек. 4. The device according to claim 3, characterized in that the two protective shields are mounted mirror external surfaces on both sides of the vertical support pillars.

Images