EA201491256A1 20160129 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2016\PDF/201491256 Полный текст описания [**] EA201491256 20121221 Регистрационный номер и дата заявки EP11195446.7 20111222 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EP2012/076821 Номер международной заявки (PCT) WO2013/093084 20130627 Номер публикации международной заявки (PCT) EAA1 Код вида документа [pdf] eaa21601 Номер бюллетеня [**] СИСТЕМА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ Название документа [8] A01G 31/00 Индексы МПК [NL] Хемпениус Эльке Гьялт, [NL] Янссен Франк Хендрикус Петер, [NL] Де Грот Якоб Франк Сведения об авторах [DK] РОКВУЛ ИНТЕРНЭШНЛ А/С Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea201491256a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Предоставлена система выращивания растений, которая содержит один или более субстратов для выращивания растений, включающих пласт из искусственных стекловидных волокон (MMVF) (1) и единственный блок (2) MMVF; один или более детекторов (7), подготовленных для контроля, по меньшей мере, уровня воды или уровня питательных веществ по меньшей мере в одном из субстратов для выращивания растений; по меньшей мере одно устройство (6) для поливки, подготовленное для подачи воды и питательных веществ к субстратам для выращивания растений; и средство контроля, соединенное с указанными детекторами и указанным по меньшей мере одним устройством для поливки. Подачей воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки управляет средство контроля в зависимости от измеренных уровней воды и/или питательных веществ. Таким образом, можно точно контролировать уровни воды и питательных веществ в субстратах.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Предоставлена система выращивания растений, которая содержит один или более субстратов для выращивания растений, включающих пласт из искусственных стекловидных волокон (MMVF) (1) и единственный блок (2) MMVF; один или более детекторов (7), подготовленных для контроля, по меньшей мере, уровня воды или уровня питательных веществ по меньшей мере в одном из субстратов для выращивания растений; по меньшей мере одно устройство (6) для поливки, подготовленное для подачи воды и питательных веществ к субстратам для выращивания растений; и средство контроля, соединенное с указанными детекторами и указанным по меньшей мере одним устройством для поливки. Подачей воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки управляет средство контроля в зависимости от измеренных уровней воды и/или питательных веществ. Таким образом, можно точно контролировать уровни воды и питательных веществ в субстратах.


2420-515569ЕА/071 СИСТЕМА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ Настоящее изобретение относится к выращиванию растений на искусственных субстратах. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к выращиванию растений на субстратах из минеральной ваты. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно, что растения могут быть выращены на субстратах для выращивания из минеральной ваты. Такие субстраты для выращивания обычно предоставляются в форме сцепленной вставки, блока, пласта или пленки/защитного слоя и, как правило, содержат связующий компонент, обычно, органический связующий компонент, с целью обеспечения структурной целостности продукта.
Как правило, управление процессом выращивания растения происходит на двух стадиях: первая стадия, управляемая "культиватором", на которой растение выращивается из семени; и вторая стадия, управляемая "производителем", во время которой растение поддерживается и собирается какой-либо урожай. Например, в случае, когда растение является томатом, культиватор может посадить отдельные семена томата в цилиндрические вставки, имеющие толщину порядка 25-30 мм и радиус около 20-30 мм. После прорастания семени культиватор помещает вставку внутрь кубовидного блока, чтобы обеспечить дальнейший рост корневой системы и растения. Отдельное растение в пределах блока затем выращивается до стадии, когда оно может быть передано от культиватора производителю.
Хотя обычно в каждом блоке представлено только одно растение, также в блоке может быть представлено множество растений. В некоторых примерах единственное растение в блоке разделено на два путем разделения стебля во время ранней фазы роста, в результате чего получают два растения, совместно использующие одну корневую систему. В другом альтернативном варианте множественные растения могут быть совместно пересажены
и выращены в пределах одного блока.
Использование отдельной вставки и блока культиватором не является обязательным для всех растений, но было описано, например, в заявке на европейский патент ЕР2111746, как обеспечивающее множество преимуществ. В частности, небольшой размер вставки позволяет осуществлять более регулярную поливку растения на начальной стадии, не насыщая его субстрат.
После того, как блоки были получены от культиватора, производитель помещает ряд блоков в единственный пласт минеральной ваты с целью формирования системы выращивания растения. Пласт минеральной ваты обычно заключен в фольгу или другой непроницаемый для жидкости слой, за исключением отверстий на верхней поверхности для получения блоков с растениями и дренажного отверстия, представленного на нижней поверхности.
Во время последующего роста растения вода и питательные вещества подаются с использованием капельниц, которые доставляют жидкость, содержащую воду и питательные вещества, в систему непосредственно к блокам или к пласту. Вода и питательные вещества в блоках и пласте собираются корнями растений, и, соответственно, растения растут. Вода и питательные вещества, которые берутся растением, остаются в системе субстрата или выводятся через дренажное отверстие.
Желательно использовать воду и питательные вещества настолько эффективно, насколько это возможно, во время процесса выращивания. Это необходимо и по причине затрат, и по экологическим причинам. В частности, получение питательных веществ является дорогостоящем, в то время как сточные воды, содержащие такие питательные вещества, трудно утилизировать вследствие законодательства в области окружающей среды. Желание избежать появления таких сточных вод соответствует желанию улучшения условий выращиваний растения, и, таким образом увеличения урожая и качества плодов, полученных из растений таким способом.
Использование самой минеральной ваты обеспечивает значительные преимущества в этом отношении по сравнению с
традиционными основанными на почве способами выращивания, но при этом существует постоянная потребность в дальнейшем улучшении данных характеристик. В частности, существует противоречивая потребность в увеличении производства и уменьшении потребления в процессах выращивания растений. Таким образом, желательным является больший урожай растений, но в то же время необходимо снижение используемого количества воды и/или питательных веществ. При практическом применении существующие способы и/или субстраты для выращивания накладывают ограничения на оба этих аспекта.
Важные качества систем выращивания растений в этом контексте включают удержание ими влаги, донасыщение и распределение воды/питательных веществ. Удержание влаги отражает количество воды, которое может быть сохранено системой, в то время как распределение воды отражает местоположение в пределах пласта воды и питательных веществ. Донасыщение относится к тенденции недавно добавленного жидкого раствора добавляться к уровням воды и питательных веществ в субстрате, а не замещать существующий раствор или проливаться.
Специфические факторы, которые воздействуют на удержание влаги, распределение воды и донасыщение, включают влияние силы тяжести, которая имеет тенденцию направлять воду вниз и, таким образом, к дренажному отверстию, и капиллярные эффекты, которые могут заставить воду перемещаться вверх. На практике пласты обычно представлены на небольшом уклоне, при этом дренажное отверстие расположено на самом низком конце нижней поверхности, что помогает обеспечить, чтобы сила тяжести направляла воду к дренажному отверстию. В дополнение к влиянию силы тяжести и капиллярным эффектам, следует рассматривать гидравлическое сопротивление среды, которое дает эффект предотвращения прохождения воды через пласт от капельниц до дренажного отверстия. В целом, если должно быть оптимизировано развитие корня и растения, то необходимо обеспечить, чтобы оптимальные условия имели место в той области субстрата, в которой растут корни.
Как и следовало ожидать, недостаточное удержание влаги
приводит к потере воды и, таким образом, к непроизводительному расходу воды через дренажное отверстие. Распределение воды также важно, так как необходимо, чтобы вода в пределах пласта достигала корней растения. Например, если растение было недавно помещено в пласт, то корни протянутся только в верхние области пласта. Таким образом, если большая часть воды утечет к основанию пласта вследствие воздействия силы тяжести, то растение, возможно, не получит достаточно воды и/или питательных веществ. В частности, для того, чтобы обеспечить, что корни растения в верхней области пласта будут получать достаточно воды, производителю может быть необходимо подвести дополнительный объем воды к пласту, в результате чего более низкие области будут содержать больше воды, чем требуется, что приведет к большому объему отходов через дренажное отверстие и увеличению стоимости. Чрезмерные уровни воды также могут увеличить риск роста грибков, которые могут повредить растение.
Пример сложностей, которые возникают из-за неустойчивости концентрации воды, возникает в результате сезонных изменений. При переходе от лета к осени дни становятся короче, и количество солнечного света, предоставляемое системам выращивания растений, снижается. В результате уровень испарения воды из системы также снижается. Поэтому желательно предоставлять меньше воды системе выращивания растений, поскольку снижается объем испаряющейся воды, который необходимо заменить. Однако, так как вода имеет тенденцию течь к основанию пласта, снижение объема воды, предоставляемого системе, имеет риск привести к высыханию вершины пласта. Чтобы избежать этого риска, часто подводится дополнительная не являющаяся необходимой вода, что приводит к непроизводительному расходу. Такие условия, в частности, встречаются зимой и ранней весной, и часто являются особенно тяжелыми, когда растение/блоки первоначально помещаются в пласт. На данном этапе является важным, чтобы вершина пласта была достаточно увлажнена для того, чтобы корни растения могли начать рост в пределах пласта, но это может часто приводить к значительным отходам неиспользованной воды и/или питательных веществ в более низкой
части пласта, которые могут, например, быть потеряны через дренажное отверстие.
Другой фактор выращивания растений представляет собой удержание и распределение питательных веществ. Хотя питательные вещества обычно вводятся с водой, они не обязательно будут распределены и удержаны в пласте таким же образом, как вода. Питательные вещества обычно включают растворенные соли, содержащие азот, фосфор, калий, кальций, магний и аналогичные элементы. Питательные вещества растворены в воде, и на их движение через пласт влияют такие процессы, как адвекция, рассеивание и диффузия. Адвекция представляет собой движение питательных веществ с потоком воды через пласт, рассеивание представляет собой смешивание питательных веществ, которое происходит, поскольку они перемещаются через сложные пористые структуры в пласте, и диффузия относится к случайному движению частиц в пределах пласта и статистической тенденции, которая приводит к снижению градиентов концентраций.
Как и в случае воды, важно, чтобы питательные вещества достигали корней растения. Если питательные вещества плохо распределены, или происходит их потеря из пласта, то лишние питательные вещества могут потребоваться для пласта в целом, чтобы растение получало питательные вещества, которые ему требуются. Конечно, это приводит к непроизводительным расходам питательных веществ.
Другое соображение, которое играет роль в выращивании растений на искусственных субстратах, относится к эффективности обновления питательных веществ. Это относится к тому, приведет ли введение нового раствора питательных веществ к вымыванию существующих питательных веществ из пласта. При некоторых обстоятельствах может быть желательным изменение концентрации питательных веществ в пределах пласта в течение процесса выращивания. Возможность достижения этого будет зависеть от того, могут ли существующие питательные вещества быть эффективно замещены во всем пласте или, по меньшей мере, в области пласта, в которой происходит рост корня. Кроме того, в некоторых примерах накопление питательных веществ, если они не
были замещены, может достичь уровней, которые могут вызвать обезвоживание или, по меньшей мере, которые являются неидеальными для выращивания растений.
Задачи, идентифицированные выше, имеют отношение, по меньшей мере частично, к специфическим свойствам пласта. Однако, дальнейшие сложности и несогласованности возникают вследствие действия самих растений. В частности, корневые системы растения не берут воду и питательные вещества из пласта однородно. Данная сложность особенно сильно выражена, когда в каждой системе выращивания растений представлено множество блоков. Например, различные растения в системе, вероятно, будут развиваться по-разному и иметь различные требования. Это повышает сложность обеспечения правильного содержания воды и питательных веществ для каждого растения.
Известно, каким образом измеряется содержание воды и/или питательных веществ в пределах субстрата для выращивания растений. Например, в заявке на международный патент W0 2010/031773 описан прибор для измерения содержания воды, который определяет содержание воды в субстрате из минеральной ваты посредством измерения емкости. Аналогично, в заявке на международный патент WO 03/005807 описан способ для измерения уровня кислорода в воде в субстрате для выращивания растений. Однако, хотя такие методики могут предоставить полезную информацию производителю, они сами по себе не обеспечивают улучшение содержания воды, питательных веществ и кислорода и их распределения в пределах пласта.
Существует постоянная потребность в улучшении распределения и удержания воды и питательных веществ в пласте с целью обеспечения повышенной эффективности производительности и эффективности затрат в способах выращивания растений и, таким образом, предоставления более экологичного способа выращивания. Существующие методики часто приводят к потере и/или переизбытку воды и/или питательных веществ вследствие сложностей в контролировании распределения и удержания питательного раствора в пласте таким образом, чтобы удовлетворить требования по выращиванию растений.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, представлена система выращивания растений, содержащая:
один или более субстратов для выращивания растений, содержащих пласт MMVF и один блок MMVF;
один или более детекторов, подготовленных для контроля, по меньшей мере, уровня воды или уровня питательных веществ по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений;
по меньшей мере одно устройство для поливки, подготовленное для подачи воды и питательных веществ к субстратам для выращивания растений; и
средство управления, соединенное с указанными детекторами и указанным по меньшей мере одним устройством для поливки,
при этом подача воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки управляется средством управления в зависимости от отслеживаемых уровней воды и/или питательных веществ.
В настоящем изобретении один и только один содержащий растение блок представлен в каждом пласте, что означает, что контроль содержания воды и/или питательных веществ в пределах каждого пласта может осуществляться намного более точно, чем в системах, где растения представлены во множественных блоках, которые могут конкурировать за ресурсы пласта. Считается, что в этом контексте система обратной связи может применяться для точного и надежного управления характеристиками, такими как уровень воды и/или питательных веществ в пласте, и управления подаваемой водой и питательными веществами в зависимости от этих характеристик. В результате предоставляется система, в которой средой каждого растения можно управлять с целью обеспечения максимального результата для заданного объема подаваемой воды и/или питательных веществ. В частности любой объем подаваемой воды и/или питательных веществ используется оптимально, с минимальным количеством отходов.
В предпочтительных вариантах осуществления один или более детекторов дополнительно подготовлены для контроля распределения по меньшей мере одного из: воды и/или питательных
веществ в пределах по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений. Предпочтительно, подачей воды и/или питательных веществ управляют с целью увеличения однородности контролируемого распределения воды, питательных веществ и/или кислорода. Таким образом, известно не только количество этих веществ, но и также информация о том, как они распределены в пределах и/или между блоком и/или пластом данной системы. Данная информация предоставляет дополнительный уровень детализации, который может быть использован для обеспечения предоставления адекватного объема воды и питательных веществ.
Преимущества улучшенного распределения воды и/или питательных веществ особенно значительны во время ранней стадии, когда содержащий растение блок был недавно помещен в пласт. В этот момент важно, чтобы первый слой содержал достаточно воды и питательных веществ для обеспечения хорошего укоренения в пределах пласта. Это позволяет положительному развитию корня обеспечивать оптимальный и здоровый рост растения. Полезным является то, что пласт по настоящему изобретению позволяет не только предоставить достаточный объем воды и питательных веществ, но также позволяет четко контролировать уровни воды и питательных веществ около корней. Это может помочь избежать избыточного питания растения, которое может снизить рост фруктов и/или овощей.
В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере одним устройством для поливки управляет средство контроля в зависимости, по меньшей мере, от контролируемых уровней питательных веществ. Было обнаружено, что контроль, основанный на уровне питательных веществ, улучшает выращивание растений по сравнению с контролем, осуществляемым исключительно на основе содержания воды. В частности, снижение содержания воды может привести к увеличению концентрации питательных веществ, и контроль должен производиться таким образом, чтобы избежать нежелательных высоких уровней питательных веществ.
Искусственные стекловидные волокна (MMVF) по настоящему изобретению могут представлять собой стекловолокно, минеральную вату или огнеупорные керамические волокна. В предпочтительных
вариантах осуществления MMVF представляют собой минеральную вату.
Один или более детекторов могут быть зафиксированы относительно субстратов. То есть, один или более детекторов могут постоянно находиться в одном положении и, таким образом, отсутствует необходимость в их повторной установке каждый раз при проверке уровней воды или питательных веществ. В контексте единичных блоков в каждом пласте можно понять, что такая стабильность в системе управления может быть установлена. В частности, автоматизированный контроль растений и/или питательных веществ может применяться для обеспечения идеальных уровней для каждого растения в пределах системы.
Уровень питательных веществ может отражать суммарный уровень всех питательных веществ в субстрате, уровни некоторых конкретных питательных веществ, или уровень единственного питательного вещества. Данное изобретение не ограничено какой-либо реализацией в этом отношении.
Один или более детекторов могут быть подготовлены для регулярного контроля содержания воды и/или питательных веществ по меньшей мере в одном из субстратов для выращивания растений. Например, эти уровни могут проверяться через равные промежутки времени. Альтернативно, один или более детекторов могут быть подготовлены для непрерывного измерения содержания воды и/или питательных веществ.
Предпочтительно, один или более детекторов подготовлены для контроля содержания и воды, и питательных веществ по меньшей мере в одном из субстратов для выращивания растений.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления один или более детекторов дополнительно подготовлены для контроля температуры по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений, и доставка воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки дополнительно управляется средством контроля в зависимости от отслеживаемой температуры.
Предпочтительно, один или более детекторов подготовлены для определения содержания питательных веществ по
электропроводности жидкости по меньшей мере в одном субстрате для выращивания растений или жидкости, выведенной из по меньшей мере одного субстрата для выращивания растений. Электропроводность обеспечивает точное указание количества солей и, таким образом, ионов, в жидкости. В результате предоставляется хороший индикатор уровня питательных веществ.
В предпочтительных вариантах осуществления пласт имеет объем в диапазоне от 3 до 20 литров. Предпочтительно, пласт имеет объем от 5 до 15 литров, более предпочтительно, от 5 до 11 литров, и в особенно предпочтительном варианте осуществления пласт имеет объем от б до 8 литров. Такой относительно небольшой объем позволяет четко контролировать уровни воды и питательных веществ, при этом он не настолько мал, чтобы препятствовать желаемому росту корня.
Размер пласта также позволяет более эффективно контролировать уровни воды и питательных веществ по сравнению с обычными большими пластами. В отличие от ранее использованных пластов, которые обычно проектировались для приема множества содержащих растение блоков на верхней поверхности, пласт по настоящему изобретению в предпочтительных вариантах осуществления подготовлен для использования с единственным содержащим растение блоком. Таким образом, вода и питательные вещества, предоставляемые отдельному растению, или растениям из отдельного блока, могут четко контролироваться. Это позволяет оптимизировать уровни воды и питательных веществ, предоставляемых растению, в особенности для генеративных стратегий выращивания, которые обеспечивают больший урожай и меньшее количество отходов, чем вегетативные стратегии.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления каждый субстрат для выращивания растений дополнительно содержит единственную вставку MMVF, расположенную в пределах блока MMVF. Вставка может применяться для выращивания растения из семени до контакта с блоком.
Предпочтительно, пласт MMVF содержит первый слой MMVF в пограничном контакте со вторым слоем MMVF, при этом первый слой имеет большую плотность, чем второй слой. Было обнаружено, что
предоставление различных плотностей увеличивало контроль над распределением воды и питательных веществ в субстрате. В предпочтительных вариантах осуществления первый слой MMVF имеет плотность в диапазоне от 40 кг/м3 до 90 кг/м3, и второй слой MMVF имеет плотность в диапазоне от 35 кг/м3 до 85 кг/м3. Более предпочтительно, плотность первого слоя находится в диапазоне от 50 кг/м3 до 80 кг/м3 и/или плотность второго слоя находится в диапазоне от 45 кг/м3 до 75 кг/м3. В особенно предпочтительном варианте осуществления плотность первого слоя составляет 70 кг/м3, и плотность второго слоя составляет 50 кг/м3. Было обнаружено, что эти плотности обеспечивают хорошие свойства для выращивания растений, включая удержание воды и питательных веществ.
Плотность второго слоя меньше, чем плотность первого слоя. Предпочтительно, плотность второго слоя составляет по меньшей мере на 5 кг/м3 меньше, чем плотность первого слоя, более предпочтительно, по меньшей мере на 10 кг/м3, и, наиболее предпочтительно, меньше приблизительно на 20 кг/м3. Такая разница между плотностями слоев способствует обеспечению того, чтобы вода и питательные вещества должным образом распределялись в пласте, и, в частности, может помочь избежать нахождения чрезмерной доли воды и/или питательных веществ во втором слое.
В предпочтительных вариантах осуществления субстрат содержит гидрофильную связывающую систему и/или связывающую систему, содержащую органический связующий компонент, выбранный из не содержащих формальдегид связующих компонентов. Связывающая система может содержать связующий компонент и смачивающее вещество, или может содержать только один связующий компонент. Посредством обеспечения того, что связывающая система является гидрофильной, свойства удержания воды для пласта могут быть улучшены относительно связывающих систем, которые являются негидрофильными или гидрофобными.
Предпочтительно, связующий компонент содержит продукт реакции соединения многоосновной карбоновой кислоты и многоатомного спирта и/или соединения амина, предпочтительно, в
смеси с соединением сахара и/или фенолом. Более предпочтительно, связующий компонент представляет собой продукт реакции многоосновной карбоновой кислоты или ее ангидрида, амина, предпочтительно, алифатического аминоспирта, и сахара, предпочтительно, редуцирующего сахара. Было обнаружено, что эти связующие компоненты обеспечивают особенно выгодные свойства в пласте MMVF.
Смачивающее вещество может являться неионогенным
поверхностно-активным веществом, но, предпочтительно, содержит
ионное поверхностно-активное вещество, распределенное в одном
или обоих указанных слоях. Предпочтительно, поверхностно-
активное вещество представляет собой анионное поверхностно-
активное вещество, предпочтительно, сульфонатное поверхностно-
активное вещество, предпочтительно, соль линейной
алкилбензолсульфокислоты (LABS). Было обнаружено, что эти
предпочтительные смачивающие вещества обеспечивали
благоприятные воздействия, в частности, улучшая гидрофильность
связывающей системы.
Блок MMVF предпочтительно представлен в контакте с первым слоем. Кроме того, при использовании первый слой, предпочтительно, находится выше второго слоя. Кроме того, вода и питательные вещества, предпочтительно, подаются в блок или в первый слой. Таким образом, вода и питательные вещества могут быть получены в первом, более плотном слое. Как было обнаружено, это способствует хорошему удержанию влаги и хорошим свойствам распределения.
В предпочтительных вариантах осуществления толщина первого слоя меньше, чем толщина второго слоя. В предпочтительных вариантах осуществления отношение толщины первого слоя к толщине второго слоя находится в диапазоне 1:(1-3), предпочтительно 1: (1,2-2,5), более предпочтительно, 1: (1,21,8). Например, толщина первого слоя может составлять половину толщины второго слоя или более. Было обнаружено, что предпочтительные относительные толщины первых и вторых слоев обеспечивают строгий контроль удержания воды и питательных веществ по всему субстрату.
В предпочтительных вариантах осуществления блок имеет объем в диапазоне 50 мл - 5000 мл и/или плотность каждого блока находится диапазоне 30 кг/м3 - 150 кг/м3. Эти размеры и плотности, как было обнаружено, были эффективными при использовании в системах выращивания растений.
В предпочтительных вариантах осуществления толщина первого слоя меньше, чем толщина второго слоя. Предпочтительно, толщина первого слоя составляет, по меньшей мере, половину толщины второго слоя. Эти соотношения, как было обнаружено, помогают в поддержании предпочтительного распределения воды и питательных веществ в пласте.
В предпочтительных вариантах осуществления преобладающая ориентация волокон первых и вторых слоев является горизонтальной. В этом контексте "горизонтальная" означает параллельная пограничному контакту между первым и вторым слоями. В других предпочтительных вариантах осуществления преобладающая ориентация волокон одного или обоих из первого и второго слоев является вертикальной (то есть, перпендикулярной пограничному контакту). Например, в особенно предпочтительном варианте осуществления, преобладающая ориентация волокон первого слоя является вертикальной, в то время как преобладающая ориентация волокон второго слоя является горизонтальной. В альтернативном варианте осуществления преобладающая ориентация волокон первого слоя может быть горизонтальной, в то время как преобладающая ориентация волокон второго слоя является вертикальной. Ориентации волокон могут оказывать влияние на скорость потока жидкости через пласт. Например, горизонтальные ориентации волокон могут снижать скорость потока жидкости через пласт и, следовательно, оказывать благоприятное воздействие на количество пролитой жидкости.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут ниже описаны в отношении сопутствующих чертежей, среди которых:
Фиг.1 иллюстрирует пласт, применяемый для выращивания
растений в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 иллюстрирует систему для выращивания растений, содержащую блок вместе с пластом с фиг.1;
Фиг. 3 иллюстрирует блок фиг.2 вместе со вставкой и растением;
Фиг. 4 иллюстрирует устройство для поливки, расположенное рядом с системой для выращивания растений с фиг.2;
Фиг. 5 иллюстрирует местоположение детекторов воды и питательных веществ в системе выращивания растений с фиг.2;
На фиг.б схематично показана система контроля выращивания растений, содержащая множество систем выращивания растений с фиг.2;
Фиг.7А иллюстрирует изменение желаемого уровня воды в пласте в обычной стратегии поливки;
Фиг.7В иллюстрирует изменение желаемого уровня воды в пласте в стратегии поливки в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.8А иллюстрирует объем воды и раствора питательных веществ, прилагаемый ко множеству из девяти систем выращивания растений ежедневно в течение новой стратегии поливки в соответствии с настоящим изобретением и обычной стратегии поливки;
Фиг.8В иллюстрирует накопленную ежедневную утечку из множества девяти систем выращивания растений в течение новой стратегии поливки в соответствии с настоящим изобретением и обычной стратегии поливки;
Фиг.8С иллюстрирует число ежедневных процедур капельного орошения и объем воды и раствора питательных веществ, прилагаемый в течение каждой процедуры капельного орошения, для новой стратегии поливки в соответствии с настоящим изобретением и обычной стратегии поливки;
На фиг.8Б представлена таблица, подводящая итог результатов с фиг.8А-8С;
Фиг. 9 иллюстрирует достигнутый уровень содержания воды в субстрате для выращивания растений по долгосрочному
исследованию;
Фиг.1 OA иллюстрирует систему для выращивания растений предшествующего уровня техники;
Фиг.10В иллюстрирует предпочтительный вариант
осуществления системы для выращивания растений в соответствии с настоящим изобретением;
На фиг.11 показано изменение измеренного содержания воды и электропроводности для предпочтительного варианта осуществления с фиг.10В и предшествующего уровня техники с фиг.1 OA в соответствии как с предпочтительными, так и с обычными стратегиями поливки;
На фиг.12 показано сравнение достигнутого урожая красного плода для предпочтительного варианта осуществления с фиг.10В и технологии предшествующего уровня техники с фиг.1 OA для предпочтительных и для обычных стратегий поливки;
Фиг.13А иллюстрирует общую выработку продукции по долгосрочному исследованию для первого и второго предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения и для субстрата для выращивания растений по предшествующему уровню техники;
Фиг.13В иллюстрирует результаты, показанные на фиг.13А, с использованием выработки продукции субстрата для выращивания растений по предшествующему уровню техники в качестве базового значения;
Фиг.14 сравнивает скорость изменения уровня ЕС пласта для предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения и подхода предшествующего уровня техники, когда раствор, имеющий уровень ЕС, отличный от уровня, первоначально присутствующего в пласте, вводится посредством поливки;
Фиг.15А иллюстрирует уровень ЕС в различных точках пласта, когда блок расположен в направлении дренажного отверстия;
Фиг.15В иллюстрирует уровень ЕС в различных точках пласта, когда блок расположен в другую сторону от дренажного отверстия; и
Фиг.1бА иллюстрирует изменение уровня ЕС в пласте по долгосрочному исследованию; и
Фиг.16В иллюстрирует длину листа растения в течение долгосрочного исследования. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Обратимся к фиг.1; показан пласт 1 минеральной ваты, имеющий первый слой с первой плотностью, расположенный выше второго слоя со второй плотностью. Пласт 1 имеет объем 6,8 литра, хотя в более общем случае объем может находиться в диапазоне от 3 литров до 20 литров, более предпочтительно, в диапазоне от 5 литров до 15 литров, и, наиболее предпочтительно, в диапазоне от 5 до 11 литров. Некоторые варианты осуществления включают пласт с объемом в диапазоне от б литров до 8 литров. В других вариантах осуществления объем может находиться, например, в диапазоне от 3 литров до 15 литров, или от 3 литров до 10 литров. Альтернативный предпочтительный вариант осуществления включает пласт, имеющий объем 9 литров.
Высота h пласта 1 на фиг.1 составляет 100 мм, хотя в более общем случае она может составлять от 75 мм до 150 мм и, более предпочтительно, от 85 мм до 125 мм. Ширина w пласта 1 составляет 150 мм, хотя в более общем случае она может находиться, например, в диапазоне от 100 мм до 300 мм. Длина 1 пласта 1 составляет 450 мм, хотя это значение также может изменяться, и может, например, находиться в диапазоне от 200 мм до 800 мм, или, предпочтительно, в диапазоне от 250 мм до 600 мм. Особенно предпочтительный вариант осуществления включает пласт 1, имеющий высоту h, равную 100 мм, ширину w, равную 150 мм, и длину 1, равную 60 0 мм.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.1, первый слой имеет высоту а, равную 4 0 мм, и плотность 7 0 кг/м3 в то время как второй слой имеет высоту Ь, равную 60 мм, и плотность 50 кг/м3. Снова, в других предпочтительных вариантах осуществления могут быть выбраны отличающиеся значения этих параметров. Например, высота первого слоя может находиться в диапазоне от 25 мм до 50 мм, в то время как высота нижнего слоя может находиться в диапазоне от 50 мм до 100 мм. Аналогично, плотность верхнего слоя предпочтительно находится в
диапазоне от 40 кг/м3 до 90 кг/м3, более предпочтительно, от 50 кг/м3 до 8 0 кг/м3, в то время как плотность нижнего слоя предпочтительно находится в диапазоне от 35 кг/м3 до 85 кг/м3, более предпочтительно, от 45 кг/м3 до 75 кг/м3.
Как показано в варианте осуществления, приведенном на фиг.1, предпочтительно, чтобы высота нижнего слоя была больше, чем высота верхнего слоя. Например, отношения между высотами верхних и нижних слоев могут составлять 1: (1-3) или, предпочтительно, 1:(1,2-2,5). Более предпочтительно, это отношение составляет 1: (1,2-1,8) .
Использование двух отличающихся плотностей в пласте предпочтительного варианта осуществления, вместе с его относительно небольшим размером, как было обнаружено, способствовало удержанию воды и питательных веществ, и также обеспечивало их, по существу, однородное распределение по всему пласту.
Это можно видеть, например, в приведенной ниже таблице 1. Таблица 1 иллюстрирует реакцию различных пластов, имеющих размеры 4 50 мм * 150 мм * 100 мм и содержащих два слоя различной плотности, как описано выше. Пласт 1 из столбца А имеет верхний слой с высотой 3 0 мм и нижний слой с высотой 7 0 мм; пласт 1 из столбца В имеет верхний слой с высотой 4 0 мм и нижний слой с высотой 60 мм; и пласт 1 из столбца С имеет верхний и нижний слой, каждый из которых имеет высоту 50 мм.
включая однородность содержания воды (однородность уровня WC) и отклик на внесение изменения ЕС (время отклика ЕС). Было обнаружено, что пласты из столбцов А и В продемонстрировали улучшение времени отклика ЕС, в то время как для однородности WC наблюдалось улучшение для пластов из столбцов В и С. Учитывая желательность строгого контроля содержания питательных веществ (то есть, улучшенное время отклика ЕС) и однородности WC, пласт из столбца В считался оптимальным для показанных примеров. Отношение высот верхнего и нижнего слоя, равное 1:1,5, показанное в этом пласте, попадает в предпочтительный диапазон 1: (1,2-1,8) .
Время отклика ЕС в таблице 1 измерено следующим образом. Сначала пласты были насыщены 60%-м содержанием воды при ЕС, равной 5. Затем пласты поливаются пошагово 2 64 мл раствора с ЕС, равной 2, на каждом шаге в пласте. ЕС в пределах пласта измерялась после 0, 9, 17 и 32 шагов. Соответственно, в случае столбца А, например, результаты следующие: 0 шагов применялось
- ЕС = 5; 9 шагов применялось - ЕС = 3,2; 17 шагов применялось
- ЕС = 2,5; и 32 шага применялось - ЕС = 2,1.
Обратимся теперь к фиг.2; пласт 1 показан с блоком 2, установленным на его верхней поверхности. Пласт 1 дополнительно содержит непроницаемое для жидкости покрытие вокруг минеральной ваты, при этом покрытие имеет два отверстия. Во-первых, имеется отверстие на верхней поверхности для обеспечения возможности контакта между минеральной ватой пласта 1 и блоком 2. Во-вторых, имеется отверстие на более низкой поверхности, которое выполняет функцию дренажного отверстия 3.
Как можно видеть на фиг.2, пласт 1 ассоциирован только с одним блоком 2, содержащим растения. Таким образом, окружающая среда растения или растений в единственном блоке 2 может управляться непосредственно с большей эффективностью. В этом заключается отличие от предшествующих систем, в которых множество блоков 2 представлено в каждом пласте 1. В частности, это позволяет избежать нежелательного взаимного влияния между растениями из различных блоков 2 и возникающую в результате несогласованность в подаче воды и питательных веществ для таких
растений.
С учетом того, что блок 2 представлен на верхней поверхности пласта 1, дренажное отверстие 3 представлено на краю нижней поверхности пласта 1 или смежно с ним. Положение блока 2, измеренное от его центральной точки, предпочтительно смещено от положения дренажного отверстия 3 на расстояние х вдоль длинной стороны пласта 1. Расстояние х предпочтительно составляет более 50% длины 1 пласта 1, более предпочтительно, более 60% этой длины, и может составлять более 7 0% этой длины, хотя в наиболее предпочтительном случае оно составляет от 65% до 70%. В особенно предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.2, блок 2 смещен от положения дренажного отверстия 3 приблизительно на 6 6,7% длины пласта. Конкретно, длина 1 пласта 1 составляет 450 мм, в то время как блок 2 помещен на расстоянии 300 мм от конца пласта 1, на котором расположено дренажное отверстие 3. Посредством увеличения расстояния между блоком 2 и дренажным отверстием 3, увеличивается длина пути раствора, содержащего воду и питательные вещества, и поданного в блок или смежно с ним. Это, как было обнаружено, обеспечивает выгоду с точки зрения эффективности обновления питательных веществ в пласте 1.
Блок 2 и пласт 1, предпочтительно, сформированы из одного и того же или аналогичного материала. Таким образом, представленное ниже описание в отношении материала пласта 1 может также быть применено к блоку 2. В частности, блок 2 может содержать каменную вату и связующие компоненты и/или смачивающие вещества, описанные ниже. В предпочтительном варианте осуществления блок 2 имеет объем 1200 мл. В более общем случае блок может иметь объем в диапазоне от 50 мл до 5000 мл, более предпочтительно, от 100 мл до 3500 мл, более предпочтительно, от 250 мл до 2500 мл, и, наиболее предпочтительно, от 100 мл до 2 0 00 мл. Полный объем комбинации пласта 1 и блока 2 предпочтительно находится в диапазоне от б до 13 литров.
Размеры блока могут выбираться в зависимости от растения, которое будет выращиваться. Например, предпочтительная длина и
ширина блока для растений перца или огурца составляет 10 см. Для растений томата длина увеличивается до 15 см. Высота блоков предпочтительно находится в диапазоне от 7 до 12 см и, более предпочтительно, в диапазоне от 8 до 10 см.
Следовательно, предпочтительные размеры для перца и огурца изменяются от 10 см * 10 см * 7 см до 10 см * 10 см * 12 см и, более предпочтительно, от 10 см * 10 см * 8 см до 10 см * 10 см * 10 см. Таким образом, с точки зрения объема предпочтительный диапазон составляет от 0,7 литра до 1,2 литра, более предпочтительно, от 0,8 литра до 1 литра для растений перца и огурца. Для растений томата предпочтительные размеры изменяются от 10 см * 15 см * 7 см до 10 см * 15 см *12 см и, более предпочтительно, от 10 см * 15 см * 8 см до 10 см * 15 см * 10см. Таким образом, с точки зрения объема предпочтительный диапазон составляет от 1,05 литра до 1,8 литра, более предпочтительно, от 1,2 литра до 1,5 литра для растений томата. Общий диапазон объемов для этих культур, таким образом, предпочтительно составляет от 0,7 литра до 1,8 литра и, более предпочтительно, от 0,8 литра до 1,5 литра.
Плотность блока 2 предпочтительно находится в диапазоне от 30 кг/м3 до 150 кг/м3, более предпочтительно, в диапазоне от 40 кг/м3 до 120 кг/м3, и, наиболее предпочтительно, в диапазоне от 50 кг/м3 до 100 кг/м3. Высота блока 2 предпочтительно находится в диапазоне от 50 мм до 160 мм, более предпочтительно, в диапазоне от 60 мм до 125 мм и, наиболее предпочтительно, в диапазоне от 80 мм до 100 мм. Длина и ширина блока 2 могут независимо изменяться в диапазоне от 50 мм до 250 мм, предпочтительно, в диапазоне от 60 мм до 200 мм, и, наиболее предпочтительно, в диапазоне от 70 мм до 150 мм. Эти размеры и плотности, как было обнаружено, были эффективными при использовании в системах выращивания растений.
Фиг.3 иллюстрирует растение 5 в положении в пределах вставки 4, расположенной в пределах блока 2, такого как показан на фиг. 2. Как и блок 2, вставка 4 обычно сформирована из минеральной ваты со связующим компонентом и/или смачивающим веществом, как описано ниже в контексте пласта 1. Вставка 4
предпочтительно является цилиндрической с диаметром от 2 0 мм до 50 мм, предпочтительно, от 20 мм до 40 мм, и высотой от 20 мм до 50 мм, предпочтительно, от 25 мм до 35 мм.
Каждый блок 2 в предпочтительном варианте осуществления может содержать единственное растение 5. Однако, возможно, чтобы множество растений 5 было представлено для каждого блока 2, посредством предоставления множества вставок 4, каждая из которых содержит единственное растение 5, или предоставления множества растений в единственной вставке 4. В других предпочтительных вариантах осуществления единственное растение разделяется на два посредством разделения стебля растения на ранней стадии роста.
В некоторых вариантах осуществления не представлена вставка 4, и семя размещается непосредственно в углублении в блоке, из которого впоследствии растет растение 5. Примером растения, для которого применяется этот подход, является огурец.
Предпочтительно, растение 5 является плодовым или овощным растением, таким как растение томата и т.п. В других предпочтительных вариантах осуществления растение представляет собой огурец, баклажан или сладкий перец. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения могут увеличить урожай плодов или овощей для растения и могут также увеличить качество таких плодов или овощей.
Как упомянуто выше, пласт 1 представляет собой пласт минеральной ваты. Используемые минеральные волокна могут представлять собой любые искусственные стекловидные волокна (MMVF), такие как стекловолокна, керамические волокна, базальтовые волокна, шлаковая вата, каменная вата и другие, но обычно являются волокнами каменной ваты. Каменная вата обычно имеет содержание окиси железа, составляющее по меньшей мере 3% и содержание щелочноземельных металлов (окиси кальция и окиси магния) от 10 до 4 0%, наряду с другими обычными окисными компонентами минеральной ваты. Такими компонентами являются кремнезем; оксид алюминия; щелочные металлы (окись натрия и окись калия), которые обычно присутствуют в низком количестве;
и может также включать двуокись титана и другие незначительные окиси. В общем случае продукт может быть сформирован из любых типов искусственного стекловидного волокна, которые обычно известны в области производства субстратов роста.
Минеральная вата обычно связана связующей системой, которая содержит композицию связующего компонента и, дополнительно, смачивающее вещество. В предпочтительном варианте осуществления пласт содержит минеральную вату, связанную композицией связующего компонента, которая, до отверждения, содержит: а) сахарный компонент и Ь) продукт реакции компонента многоосновной карбоновой кислоты и компонента алифатического аминоспирта, при этом связывающая композиция до отверждения содержит по меньшей мере 42% по весу сахарного компонента на основании общего веса (сухое вещество) связующих компонентов.
Данная композиция включается в минеральную вату, которая должна использоваться в пласте 1, и затем отверждается; таким образом, в пласте, показанном на фиг.1, композиция была отверждена и таким образом, компоненты будут реагировать. Таким образом, пласт содержит отвержденный связующий компонент, полученный посредством отверждения определенной связывающей композиции, содержащей компоненты (а) и (Ь) , при этом компоненты связывающей композиции, обсуждаемые ниже, относятся к композиции до отверждения.
Сахарный компонент (а), используемый в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно выбирается из сахарозы и редуцирующих Сахаров, или смесей указанного.
Редуцирующим сахаром является любой сахар, который в растворе имеет альдегидную или кетонную группу, которая позволяет сахару действовать как восстановитель. В соответствии с настоящим изобретением, редуцирующие сахара могут присутствовать в необработанной связывающей композиции сами по себе или в составе углеводного соединения, которое производит один или более редуцирующих Сахаров в месте использования при тепловых условиях отверждения. Сахар или углеводное соединение может быть моносахаридом в своей альдозной или кетозной форме,
дисахаридом, триозой, тетрозой, пентозой, гексозой или гептозой; или ди-, олиго- или полисахаридом; или комбинацией указанного. Конкретными примерами являются глюкоза (то есть, декстроза), гидролизаты крахмала, такие как кукурузный сироп, арабиноза, ксилоза, рибоза, галактоза, манноза, фруктоза, мальтоза, лактоза и инвертированный сахар.
Изделие (Ь) , по существу, содержит продукт реакции компонента многоосновной карбоновой кислоты и компонента алифатического аминоспирта.
Предпочтительно, компонет алифатического аминоспирта
выбирается из диэтаноламина, триэтаноламина,
диизопропаноламина, триизопропаноламина, метилдиэтаноламина, этилдиэтаноламина, н-бутилдиэтаноламина, метилдиизопропаноламина, этил-изопропаноламина, этилдиизопропаноламина, З-амино-1,2-пропандиола, 2-амино-1,3-пропандиола и трис(гидроксиметил) аминометана. Наиболее предпочтительным компонетом алифатического аминоспирта является диэтаноламин.
В связывающей композиции, которая используется в продуктах изобретения, предпочтительным является наличие продукта реакции (Ь). Однако, на практике некоторое количество не вступившего в реакцию компонента алифатического аминоспирта также присутствует в неотвержденной связывающей композиции.
Компонент многоосновной карбоновой кислоты обычно выбирается из двухосновной, трехосновной, четырехосновной и пятиосновной многоосновных карбоновых кислот, и их ангидридов, солей и комбинаций указанного.
Предпочтительные компоненты многоосновной карбоновой кислоты, используемые как исходные материалы для того, чтобы реагировать с другими связующими компонентами, являются карбоновыми ангидридами.
В связывающей композиции, которая используется в продуктах изобретения, предпочтительным является наличие продукта реакции (Ь). Однако, на практике некоторое количество не вступившего в реакцию компонента многоосновной карбоновой кислоты также присутствует в неотвержденной связывающей композиции.
В целях улучшения растворимости и разводимости в воде связующего компонента, может быть добавлено основание до получения значения рН, составляющего около 8, предпочтительно, рН, составляющего около 5-8, и, более предпочтительно, рН, составляющего около б. Кроме того, добавление основания приведет, по меньшей мере, к частичной нейтрализации не прореагировавших кислот и сопутствующему снижению коррозийной активности. Обычно, основание будет добавляться в количестве, достаточном, чтобы достигнуть желаемой растворимости или разводимости в воде. Основание предпочтительно выбирается из летучих оснований, которые испаряются при температуре отверждения или при более низкой температуре, и, следовательно не будут влиять на отверждение. Конкретные примеры подходящих оснований включают аммиак (NH3) и органические амины, такие как диэтаноламин (DEA) и триэтаноламин (TEA). Основание предпочтительно добавляется к реакционной смеси после того, как реакция между алифатическим аминоспиртом и карбоновым ангидридом была активно остановлена путем добавления воды.
Альтернативная связывающая композиция может быть основана на фурановой смоле. Такая фурановая связывающая композиция описана в европейском патенте ЕР0849987. Фурановая связывающая композиция не содержит формальдегидов и является гидрофильной, таким образом, обеспечивая специфические преимущества в контексте настоящего изобретения.
Хотя в предпочтительных вариантах осуществления
изобретения используется связующий компонент без
формальдегидов, также при необходимости могут использоваться связывающие системы, содержащие фенол-формальдегид (PF), или, в частности, фенол-мочевину-формальдегид (PUF), с декстрозой или без нее. Такие системы могут содержать связующие компоненты с ультранизким содержанием формальдегида (ULF).
Как упомянуто выше, связывающая система предпочтительно
содержит смачивающее вещество. Оно может представлять собой
неионогенное поверхностно-активное вещество, но,
предпочтительно, смачивающее вещество представляет собой ионное поверхностно-активное вещество. При использовании связующего
компонента, описанного выше, смачивающее вещество не является существенным для обеспечения гидрофильной связывающей системы. Соответственно, необходимые свойства удержания влаги и повторного насыщения могут быть достигнуты без смачивающего вещества. Однако, использование смачивающего вещества является предпочтительным, поскольку было обнаружено, что оно увеличивает скорость насыщения пласта.
Предпочтительно, смачивающее вещество представляет собой
анионное поверхностно-активное вещество. Подходящие анионные
поверхностно-активные вещества включают соли (включая,
например, соли натрия, калия, аммония и замещенные соли
аммония, такие как соли моно-, ди- и триэтаноламина) анионного
сульфата, сульфонатные, карбоксилатные и саркозинатные
поверхностно-активные вещества. Другие анионные поверхностно-
активные вещества включают изетионаты, такие как
ацилизетионаты, N-ацилтаураты, амины жирных кислот
метилтаурида, алкилсукцинаты и сульфосукцинаты, диэфиры сульфосукцинатов, и N-ацилсаркозинаты. Предпочтительными являются анионные сернокислые поверхностно-активные вещества и анионные сульфонатные поверхностно-активные вещества, анионные карбоксилатные поверхностно-активные вещества и поверхностно-активные вещества анионного мыла.
Особенно предпочтительными являются анионные сульфонатные поверхностно-активные вещества, такие как линейные или разветвленные алкилбензолсульфонаты, алкилэфирные сульфонаты, первичные или вторичные сульфонаты алкилена, сульфонаты олефина, сульфированные многоосновные карбоновые кислоты, алкилсульфонаты глицерина, жирные сульфонаты ацилглицерина, жирные сульфонаты олеилглицерина и смеси указанного.
Наиболее предпочтительным анионным поверхностно-активным веществом является линейный алкилбензолсульфонат, в котором алкильная цепь содержит от 5 до 2 0 атомов углерода. Соли натрия и калия являются предпочтительными. Данный тип поверхностно-активного вещества обеспечивает особенно полезные свойства распределения воды для субстратов роста с относительно большой высотой, и также обеспечивает превосходные свойства повторного
насыщения и не приводит к проблемам вспенивания в поливной воде. Обычные неионогенные поверхностно-активные вещества позволяют субстрату роста поднимать воду, но их способность удержания воды, распределение воды по высоте и свойства переувлажнения являются не настолько хорошими, как для типа поверхностно-активного вещества, предпочтенного в изобретении.
Предпочтительно, длина алкильной цепи находится в диапазоне от 8 до 16, и, более предпочтительно по меньшей мере 90% цепей находятся в диапазоне от 10 до 13, и, более предпочтительно по меньшей мере 90% (по весу) находятся в диапазоне от 10 до 12.
Предпочтительно, смачивающее вещество содержит линейный алкилбензолсульфонат, и в этом случае продукт предпочтительно получают посредством способа, в котором многоатомный спирт (такой как моноэтиленгликоль) включается со смачивающим веществом в продукт минеральных волокон. Весовое соотношение линейного алкилбензолсульфоната и моноэтиленгликоля (или другого многоатомного спирта, например пропиленгликоля или триметилолпропана) предпочтительно составляет от 0,3:1 до
з, 75:1, предпочтительно, от 1:1 до 2:1. Многоатомный спирт
обычно испаряется во время последующей обработки и отверждения,
и, таким образом, обычно только следовые количества, если
таковые вообще имеются, присутствуют в конечном продукте.
Альтернативно, ионное поверхностно-активное вещество может быть катионным или цвиттер-ионным. Примеры катионных поверхностно-активных веществ включают поверхностно-активные вещества четверичного аммония. Они могут, например, быть отобраны из группы от моно Сб до моно С1б, предпочтительно, от Сб до СЮ N-алкил или алкениламмониевых поверхностно-активных веществ, при этом остающиеся положения N замещаются такими группами, как метил, оксиэтил и гидроксипропил.
Подходящие цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества включают производные вторичных и третичных аминов, производные гетероциклических вторичных и третичных аминов, или производные четверичного аммония, четверичного фосфония или третичных сульфониевых соединений. Бетаиновые и султаиновые поверхностно
активные вещества являются примерами цвиттер-ионных поверхностно-активных веществ.
Предпочтительно, количество (по весу) ионного
поверхностно-активного вещества по отношению к весу связующего компонента (сухое вещество), находится в диапазоне от 0,01 до 5%, предпочтительно, от 0,1 до 4%.
Ионное поверхностно-активное вещество присутствует в продукте из минеральных волокон в количестве, составляющем предпочтительно от 0,01 до 3% (по весу) по отношению к продукту минерального волокна, более предпочтительно, от 0,05 до 1%, в частности, от 0,1 до 0,8%.
Связывающие композиции, используемые в соответствии с
настоящим изобретением, могут дополнительно содержать одну или
более добавок обычного связующего компонента. Они включают,
например, катализаторы отверждения, такие как, например, (3-
гидроксиалкиламиды; свободную кислоту и солевые формы фосфорной
кислоты, фосфорноватистой кислоты и фосфиновой кислоты. Другие
сильные кислоты, такие как борная кислота, серная кислота,
азотная кислота и п-толуолсульфокислота также могут
использоваться, отдельно или в комбинации с указанными выше
кислотами, в частности, с фосфорной кислотой, фосфорноватистой
кислотой или фосфиновой кислотой. Другие подходящие добавки
связующего компонента включают аммиак; кремнийорганические
аппреты, такие как у-аминопропилтриэтоксисилан; тепловые
стабилизаторы; УФ-стабилизаторы; пластификаторы;
вспомогательные вещества против высвобождения; соединители; наполнители и разбавители, такие как глина, силикаты и гидроокись магния; пигменты, такие как двуокись титана; огнезащитные продукты; антикоррозийные добавки, такие как тиомочевина, мочевина; пеногасители; антиоксиданты; и другие.
Эти добавки связующего компонента и адъюванты могут использоваться в обычных количествах, обычно не превышающих 2 0% веса твердых частиц связующего компонента. Количество катализатора отверждения в связывающей композиции обычно составляет от 0,05 до 5% по отношению к твердым частицам.
После применения к минеральным волокнам, водная связывающая композиция обычно имеет сухой остаток от 1 до 2 0% по весу и рН, составляющий 5 или более.
Используемые минеральные волокна могут быть любыми искусственными стекловидными волокнами (MMVF), такими как стекловолокна, керамические волокна, базальтовые волокна, шлаковая вата, каменная вата и другие, но обычно являются волокнами каменной ваты. Каменная вата обычно имеет содержание окиси железа, составляющее по меньшей мере 3% и содержание щелочноземельных металлов (окиси кальция и окиси магния) от 10 до 4 0%, наряду с другими обычными окисными компонентами минеральной ваты. Такими компонентами являются кремнезем; оксид алюминия; щелочные металлы (окись натрия и окись калия), которые обычно присутствуют в низком количестве; и может также включать двуокись титана и другие незначительные окиси. В общем случае продукт может быть сформирован из любых типов искусственного стекловидного волокна, которые обычно известны в области производства субстратов роста.
Потери при прокаливании (LOI) пласта являются мерой количества органического материала, такого как присутствующие связующий компонент и смачивающее вещество. LOI сухого образца могут быть измерены с использованием раздела 16 из BS2 972, 198 9 (способ 1) . LOI составляют, предпочтительно, по меньшей мере 2,5%, предпочтительно, до 5,3%, особенно предпочтительно, 3-4%. В частности, самые предпочтительные LOI составляют 3,5%. Предпочтительные LOI для пласта обеспечивают хорошую прочность, но со связующим компонентом, описанным выше, на рост растения не оказывается отрицательного влияния вне зависимости от более высокого уровня связующего компонента.
Более высокие LOI означают, что продукт является более прочным. Это означает меньшую вероятность повреждения во время использования, особенно во время автоматизированной обработки, например в пункте распространения. Еще одно преимущество более высокого содержания связующего компонента состоит в том, что более гладкое ложе для семени/высевное отверстие может быть сформировано на субстратах для выращивания, таких как вставки и
блоки, которые обычно поставляются с высевным отверстием. Более
гладкое высевное отверстие означает большую вероятность того,
что семя вырастет из идеального положения в ложе для
семени/высевном отверстии. Кроме того, менее вероятно, что
семя, выскочит из желаемой области и/или будет захвачено другой
частью минерального волоконного продукта. Точное
позиционирование семян приводит к большей однородности получающегося в результате урожая, что является выгодным для культиватора.
Диаметр волокон в пределах пласта 1 предпочтительно находится в диапазоне от 2 до 10 мкм, более предпочтительно, в диапазоне от 3 до 8 мкм, и, особенно предпочтительно, в диапазоне от 4 до 7 мкм. Эти значения могут применяться к диаметру волокон в блоке 2 и/или к вставке 4.
В предпочтительном варианте осуществления преобладающая ориентация волокон первых и вторых слоев пласта 1 является горизонтальной ориентацией. Было обнаружено, что это снижает вертикальную неоднородность в распределении воды. В этом контексте горизонтальный означает параллельный пограничному контакту между первым и вторым слоями. Альтернативные волоконные ориентации могут использоваться в первых и/или вторых слоях в других вариантах осуществления.
На фиг.4 показана система выращивания растений, содержащая пласт 1, блок 2 и вставку 4 с фиг.1-3 и устройство для поливки. Устройство б для поливки подготовлено для подачи раствора воды и питательных веществ в систему, или непосредственно к блоку или к пласту. В предпочтительном варианте осуществления устройство для поливки подготовлено для подачи воды и/или питательного раствора непосредственно к блоку 2. Так как блок расположен далеко от дренажного отверстия 3 (как описано выше в отношении фиг.2), раствор от устройства для поливки должен пройти более 50% расстояния вдоль пласта 1 прежде, чем он достигнет дренажного отверстия 3. В других предпочтительных вариантах осуществления устройство для поливки может подавать воду и раствор питательных веществ непосредственно в пласт 1, но оно предпочтительно подготовлено для того, чтобы
осуществлять подачу в область, смежную с блоком, или в дальнюю сторону блока 2 относительно дренажного отверстия 3.
Было обнаружено, что увеличенное расстояние между устройством б для поливки (то есть, точкой, в которой вода и раствор питательных веществ подаются в систему) и дренажным отверстием 3 улучшает эффективность обновления питательных веществ в системе. Это означает, что при подаче раствора с применением устройства б для поливки не происходит его потеря через дренажное отверстие 3, но вместо этого он заменяет существующую жидкость в системе. Соответственно, обновляется весь объем пласта 1, а не только его ограниченная часть.
Устройство б для поливки может быть соединено с отдельными резервуарами для питательных веществ и воды, и может управляться с целью выбора адекватных соотношений питательных веществ и воды. Альтернативно, может быть представлен единственный объединенный резервуар для питательных веществ и воды, с тем чтобы устройство для поливки подавало в систему жидкость, имеющую то же самое соотношение воды и питательных веществ, что и в резервуаре.
Управление устройством для поливки предпочтительно
осуществляется с применением системы управления. Система
управления может управлять устройствами для поливки, подающими
питательные вещества и воду ко множеству систем выращивания
растений, каждая из которых содержит пласт 1, в который помещен
содержащий растение блок 2. Системой управления можно управлять
на основе полученных уровней воды, питательных веществ и/или
температуры в одном или более пластах. Местоположения
детекторов 7, применяемых для обнаружения этих уровней в одном
из вариантов осуществления, проиллюстрированы на фиг.5.
Детекторы 7 могут иметь известный тип, и будут обычно содержать
корпусную часть вместе с одним или более, обычно тремя, зондами
которые протягиваются из корпуса в пласт. Зонды обычно сделаны
из нержавеющей стали или другого проводящего материала, и
применяются для измерения уровней содержания воды и/или
электропроводности (ЕС) путем анализа температуры,
сопротивления и/или емкости субстрата. Уровень ЕС может
использоваться для выведения уровня питательных веществ в пределах раствора в пласте 1, поскольку он отражает содержание ионов в этом растворе.
В системах предшествующего уровня техники детекторы 7 помещаются в верхнюю поверхность пласта 1, при этом зонды протягиваются вертикально через пласт. Этот подход предназначен для предоставления измерения, которое отражает суммарное содержание воды или питательных веществ, через вертикальный разрез пласта 1. Однако на практике такие зонды обычно возвращают результаты, на которые оказывают диспропорциональное влияние условия в одной или более областях пласта 1, например, в верхней части пласта. Одна из причин, по которой может возникнуть такая несоразмерность, состоит в изменении уровня ЕС в пласте 1, которое явным образом воздействует на измеряемые электрические свойства, такие как сопротивления и/или емкость, по которым, например, вычисляется содержание воды.
Дальнейшие сложности возникают в подходах предшествующего уровня техники из-за количества блоков 2, обычно помещаемых в пласт 1. Часто трудно найти положения на пласте 1, которые были бы функционально эквивалентными для каждого блока 2, особенно учитывая внутреннюю асимметрию в системе, вызванную размещением дренажного отверстия 3 в одном конце пласта 1.
В настоящем изобретении преодолены эти сложности. В частности, на фиг.5 показано, что детекторы 7 расположены на стороне пласта 1 (то есть, корпусная часть детектора 7 расположена напротив вертикальной поверхности пласта и зонды протягиваются горизонтально). Этот подход становится возможным вследствие улучшенных распределений содержания воды и ЕС в пределах пласта 1. Поскольку они являются по существу однородными в пласте 1 из предпочтительного варианта осуществления, то горизонтальное протяжение зондов обеспечивает точные измерения.
Действительно, хотя пласт 1 на фиг.5 проиллюстрирован со множеством детекторов 7, они присутствуют не во всех предпочтительных вариантах осуществления. Множество детекторов 7, показанных на фиг.5, позволяет измерять распределение
содержания воды и распределение ЕС, и использовалось для анализа характеристик пласта 1 с получением результатов, таких как результаты, детализированные ниже. Однако, было экспериментально обнаружено, что может требоваться только единственный детектор 7. Этот детектор 7 предпочтительно содержит горизонтально протягивающиеся зонды, расположенные со смещением от блока в направлении дренажного отверстия 3. В частности, в предпочтительном варианте осуществления детектор 7 расположен на расстоянии 200 мм от дренажного отверстия 3 и 100 мм от блока 2. Положения блока 2 и детектора 7 в этом контексте измерены от их центральных точек.
Детекторы 7 используются для контроля уровней воды и/или питательных веществ, поданных в пласт 1, с применением системы управления, которая проиллюстрирована на фиг.б. Как можно видеть на этой фигуре, детекторы 7 наблюдают данные в пласте 1, и сообщают их через сеть 8 блоку управления 9. Блок управления затем приводит в действие устройства б для поливки (капельницы) по сети 8, чтобы подать воду и питательные вещества в пласт 1. Блок 9 управления может быть запрограммирован на желаемую стратегию поливки (как более подробно обсуждается ниже) и может автоматически обеспечивать, чтобы поливка проводилась таким образом, чтобы соответствовать желаемым уровням воды или питательных веществ в пласте 1. Таким образом достигается автоматический контроль процесса поливки с целью обеспечения желаемого результата.
Как правило, каждая система управления будет содержать большое количество пластов 1. Детекторы 7 могут быть помещены в каждый пласт 1, или детекторы могут быть помещены в выбранные пласты 1 для обеспечения репрезентативных результатов. Детекторы 7 неподвижно установлены на пласты 1, с тем чтобы они могли выдавать результаты блоку 9 управления через равные интервалы времени. Например, детекторы могут выдавать результаты с интервалом в одну минуту, пять минут или через другой подходящий интервал времени. Это позволяет осуществлять постоянное отслеживание пластов 1 в пределах системы, с тем чтобы они могли быть соответствующим образом политы.
Управление устройствами б для поливки системы осуществляется с целью применения выбранной стратегии поливки. Эта стратегия включает множество различных фаз, спроектированных для направления растений через генеративный и вегетативный рост. Как известно в технике, генеративный рост относится к типу роста, при котором поддерживается производство цветов/плодов, в то время как во время вегетативного роста растение производит более высокую долю листьев и других зеленых элементов. Генеративный рост поддерживается, когда растение имеет относительную нехватку воды и/или питательных веществ, в то время как вегетативный рост поддерживается обильной подачей воды и/или питательных веществ.
Вегетативный рост производит большее увеличение полной биомассы растения, в то время как генеративный рост увеличивает пропорцию роста, которая способствует производству плодов или цветов.
Известно, что ранее использовались преимущества различных типов роста путем применения стратегий поливки, таких как показанные на фиг.7А. В соответствии со стратегией поливки, субстрат для выращивания растений орошается каждый день в попытке достигнуть желаемого уровня содержания воды. Содержание воды в субстрате измеряется как процент от содержания воды в субстрате, когда субстрат полностью насыщен. Таким образом, значение 0% представляет сухой субстрат, в то время как значение 10 0% представляет полностью насыщенный субстрат.
На фиг.7А показано изменение данного желаемого содержания воды в субстрате в течение годового цикла. По оси у отложено содержание воды как уровня насыщения, в то время как на оси х показано время, измеренное в неделях. Это время измеряется от момента, когда блок 2 был помещен в пласт 1. Помимо желаемого содержания воды, фиг.7А также показывает типичный диапазон достигнутого содержания воды в субстратах. Этот диапазон относительно широк вследствие недостаточности контроля условий в субстрате, доступного с применением систем предшествующего уровня техники.
Сначала, до размещения блока 2 в пласте 1, пласт 1 обычно
насыщается или почти насыщается водой. Это помогает гарантировать, что, когда блок 2 первоначально помещается в пласт 1, поддерживается рост корней в пласте 1. В этот момент, однако, производитель стремится обеспечить, чтобы растение 5 выдало плод как можно скорее. Чтобы достигнуть этого, производитель стремится передавать "генеративный импульс" (то есть, импульс для инициирования генеративного роста). Это выполняется в течение первого периода стратегии поливки путем снижения желаемого содержания воды до минимального уровня прежде, чем увеличить его снова. Принцип заключается в том, что снижение содержания воды будет способствовать генеративному росту растения и, таким образом, цветению растения, ведущему к образованию плода в самое раннее доступное время.
Таким образом, на фиг. 7А можно заметить, что во время генеративного импульса в данной стратегии поливки предшествующего уровня техники желаемый уровень содержания воды в субстрате понижается приблизительно от 95% до 45%. Такое значительное снижение частично необходимо вследствие широкого диапазона достигнутого содержания воды, который можно заметить по тому, что даже после спада до 4 5% для желаемого содержания воды, достигнутый диапазон простирается приблизительно от 4 0% до приблизительно 55%. Таким образом, считалось необходимым для достижения необходимого генеративного импульса для всех растений, чтобы стратегия поливки включала снижение желаемого содержания воды на величину, показанную на фиг.7А.
После того, как генеративный импульс был применен, производитель хочет возвратить растение к стабильной фазе преимущественно вегетативного роста, чтобы получить листья и структуру растения, которая поддержит растущий теперь плод. Таким образом, к концу первого периода стратегии поливки желаемое содержание воды увеличивается. Желаемый уровень содержания воды увеличивается, пока он не достигает стабильного значения, на котором он поддерживается, по существу, постоянным в течение второго периода стратегии поливки.
Во второй период поддерживается более вегетативный рост вследствие более высокого содержания воды в субстрате.
Постоянный уровень выбран со значением приблизительно 8 0% с целью обеспечения правильного отклонения в сторону вегетативного роста.
Второй период приблизительно соответствует летнему сезону, в течение которого относительно большое количество солнечного излучения заставляет растения увеличить скорость испарения. Соответственно, относительно высокий процент воды должен быть предоставлен растениям. Следует понимать, что хотя рост может направляться к вегетативному росту в течение этого периода больше, чем в другие периоды, плод продолжает расти, хотя скорость управляется этим направлением. При изменении времени года на осень и затем на зиму интенсивность испарения снижается. В результате больше нет необходимости поддерживать то же самое содержание воды в субстрате. Кроме того, на данном этапе существует потребность в поддержании дальнейшего роста плода до того, как растение достигнет конца цикла. По обеим этим причинам стратегия поливки может включать третий период, в котором снижается уровень содержания воды. Скорость снижения является относительно постепенной.
Снижение содержания воды в течение третьего периода поддерживает генеративный рост растения и, таким образом, расширяет сезон, во время которого полезный плод может быть получен из растения.
Таким образом, обычная стратегия поливки с фиг.7А пытается направлять растение между состояниями генеративного и вегетативного роста, чтобы увеличить урожай плодов, получаемых из растения. Однако, было обнаружено, что такое направление имеет только ограниченный практический эффект или полезность. Кроме того, имеется сложность перехода между различными уровнями содержания воды в интервале времени, который был бы предпочтительным. Например, увеличение уровня содержания воды от минимального уровня в течение первого периода до постоянного уровня второго периода является длительным. Если предпринимается попытка более быстрого увеличения этого уровня путем подачи большего объема воды, то было обнаружено, что уровень воды, пролитой из растения, становится чрезмерным и
создает проблемы. Кроме того, из-за широкого диапазона достигнутых уровней содержания воды, имеется сложность в точном направлении растения к предпочтительному уровню генеративного или вегетативного роста.
Для сравнения, стратегия поливки, применяемая в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, показана на фиг.7В. Было неожиданно обнаружено, что в контексте субстрата для выращивания растений, содержащего пласт и только один блок, как описано выше, параметры стратегии поливки могут быть значительно изменены, при этом все еще обеспечивая достижение необходимых генеративных и вегетативных эффектов. Как будет продемонстрировано ниже, это обеспечивает улучшенный урожай для растения, в то же самое время позволяя избежать излишнего использования ресурсов, таких как вода и/или питательные вещества.
Предпочтительная стратегия поливки, показанная на фиг.7В, включает первый, второй и третий периоды, описанные выше. Однако имеются существенные различия в значениях, которые используются для управления стратегией поливки в течение этих периодов. В частности, различие между желаемым содержанием воды в минимальной точке в течение первого периода и постоянным уровнем в течение второго периода значительно сокращено. Такое различие между данными двумя уровнями в стратегии, показанной на фиг.7В, составляет 15%, по сравнению с различием 35% в стратегии с фиг.7А. Как правило, является предпочтительным, чтобы различие составляло менее чем 25%, более предпочтительно, менее чем 20%.
Несмотря на это меньшее различие, было обнаружено, что достаточно сильный генеративный импульс может быть передан растениям, вследствие использования системы с единственным блоком в комбинации с пластом адекватного размера, как описано выше. Как можно заметить на фиг.7В, это позволяет отклонению фактически достигнутого уровня воды от желаемого уровня воды быть значительно меньшим, чем имело место ранее.
Небольшое изменение в желаемом уровне содержания воды,
требуемое для генеративного импульса и последующего стабильного роста в течение второго периода, предоставляет множество преимуществ. В частности, время, требующееся для перехода между в основном генеративным и в основном вегетативным ростом, сильно сокращается, позволяя производителю получить плод значительно раньше в течение сезона. Это отражено в том факте, что второй период постоянного уровня воды начинается приблизительно на 15 неделе в стратегии, показанной на фиг.7А, тогда как тот же самый период роста начинается около 10 недели в стратегии с фиг.7В. В результате обеспечивается значительное преимущество для производителя, который может получить плод ранее, а именно, во время года, в которое он является относительно дорогостоящим.
Фиг.7А и 7В показывают изменение в течение года желаемого уровня содержания воды. Однако, следует понимать, что также существуют ежедневные изменения в уровне содержания воды в соответствии с моментом времени, в который выполняется поливка, и с уровнем испарения в растении (на который будет влиять число часов солнечного сияния и другие критерии). Следовательно, следует понимать, что желаемое содержание воды, указанное выше в отношении стратегий поливки, представляет собой желаемое содержание воды после поливки каждый день. Таким образом, когда растениям подается вода, это делается в попытке достигнуть желаемого содержания воды, как указано выше.
В примере с фиг.7В минимальный желаемый уровень содержания воды в течение первого периода составляет приблизительно 60%, в то время как постоянный желаемый уровень содержания воды во втором периоде составляет приблизительно 70%. В более общем случае, является предпочтительным, чтобы минимальный уровень составлял по меньшей мере 50%, и, более предпочтительно, по меньшей мере 60%. Точно так же, постоянный уровень составляет предпочтительно менее чем 8 0%, и в особенно предпочтительных вариантах осуществления находится в диапазоне от 73% до 78%.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что конкретные значения и длины интервалов времени, задаваемые в течение стратегии с фиг.7В, могут быть различными, оставаясь в
соответствии с настоящим изобретением. Например, изменения могут быть выполнены на основании выращиваемых растений или климатических условий. Однако, особенностью предпочтительных стратегий поливки является то, что направление между генеративными и вегетативными состояниями может быть достигнуто посредством относительно небольших изменений в желаемом содержании воды.
Различие между стратегиями поливки с фиг.7А и 7В может быть дополнительно показано в отношении фиг.8А-8Б. Эти данные показывают результаты испытания, проведенного между 17 августа 2 011 и 1 ноября 2 011, в котором сравнение было сделано между стратегией поливки согласно предпочтительному варианту осуществления, такому как вариант осуществления с фиг.7В, и обычной стратегией поливки, такой как показана на фиг.7А. Каждый тип стратегии был применен ко множеству из девяти систем выращивания растений, каждая из которых содержала один пласт и один содержавший растения блок, как описано выше, и результаты сравнивались. Каждое множество систем выращивания растений совместно использовало единственный сток для получения сливаемой жидкости из их дренажных отверстий. Значения, показанные на фиг.8А-8Б, представляют второй период стратегии, в течение которого желаемое содержание воды поддерживалось относительно постоянным.
На фиг.8А показан ежедневный объем воды и раствора питательных веществ, прилагаемый ко множеству из девяти систем выращивания растений в обеих стратегиях поливки. Как можно заметить на фиг.8А, средний "выход" (определенный как объем воды и раствора питательных веществ, предоставленный на один сток в сутки), значительно ниже для предпочтительной стратегии с фиг.7В, чем для обычной стратегии фиг.7А. На фиг.8В показана ежедневная утечка жидкости через дренажное отверстие для девяти систем выращивания растений, связанных со стоком. Снова, в среднем эта утечка значительно ниже для предпочтительной стратегии поливки, чем для обычной стратегии поливки.
Вода и раствор питательных веществ выдавались каждой системе выращивания растений в множестве дискретных "процедур
капельного орошения" ежедневно. Фиг.8С иллюстрирует число процедур капельного орошения и объем жидкости в каждой процедуре в течение каждого дня в двух стратегиях поливки. Значения этих параметров настраиваются через процесс поливки в зависимости от таких факторов, как климатические условия, уровни утечки и измерения роста растения. При заданной зависимости от климата, специфическая стратегия, показанная в примере с фиг.8С, отражает переход от лета к осени в течение периода, в котором проводилось испытание. В частности, при снижении уровня солнечного света и средней температуры, требуемое количество воды и раствора питательных веществ также снижалось. Если бы период поливки покрывал, например, переход от зимы к весне, то можно было бы обнаружить другую тенденцию в объеме жидкости, предоставляемой системам выращивания растений.
Фиг.8Б подводит итог для результатов, показанных на
фиг.8А-8С. В частности, средний выход, утечка и усвоение даны в
литрах для множества систем выращивания растений для каждой из
стратегий поливки. Кроме того, процент выхода, который получен
растениями (то есть эффективность усвоения) и процент, который
потерян (то есть, утечка) показаны для каждой стратегии
поливки. Мы можем видеть по этим числам, что эффективность
усвоения значительно увеличилась при применении
предпочтительной стратегии. Кроме того, абсолютная утечка, так же как процент утечки, существенно снизились при применении предпочтительной стратегии. Следовательно, предпочтительная стратегия существенно снизила непроизводительные расходы. Кроме того, меньшее абсолютное усвоение, которое имеет место при применении предпочтительной стратегии, снижает энергетические затраты на испарение и также повышает применимость стратегии в закрытых оранжерейных системах.
Достигнутое изменение содержания воды в пласте 1 с применением системы для выращивания растений согласно предпочтительному варианту осуществления было также измерено в еще одном исследовании в течение более длинного временного интервала. Результаты проиллюстрированы на фиг.9. На фиг.9, можно заметить, что минимальное содержание воды, составляющее
приблизительно 60%, было достигнуто приблизительно через 5 недель с начала исследования. Это минимальное содержание воды, как было обнаружено, обеспечило необходимый генеративный импульс, и уровень содержания воды был впоследствии повышен до приблизительно 7 0% и оставался в этой области до последующего постепенного снижения, происходившего позже в этом году. Это 10%-ое различие между минимальным и постоянным уровнями, как было обнаружено, обеспечило необходимое направление для растения, и на основании испытания стало понятно, что различие, составляющее 15% или менее, обеспечивает значительные преимущества.
Далее, на фиг.10 демонстрируются преимущества настоящего
изобретения. В частности, было выполнено сравнение системы для
выращивания растений, изготовленной в соответствии с
предпочтительным вариантом осуществления настоящего
изобретения, и системы для выращивания растений предшествующего уровня техники. Фиг.10В иллюстрирует вариант осуществления настоящего изобретения, используемый для этого сравнения, в то время как фиг.10А иллюстрирует систему для выращивания растений согласно предшествующему уровню техники, используемую для сравнения. Системы для выращивания растений применялись для выращивания растений томата. Как можно видеть на фигурах, каждая система содержала единственное дренажное отверстие в одном конце пласта. Система предшествующего уровня техники содержит три отдельных блока, помещенных в верхнюю поверхность пласта, тогда как вариант осуществления изобретения содержит только один блок.
Пласт в предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 10В, имеет размеры 450 мм * 150 мм * 100 мм
(длина*ширина*высота), в то время как блок имеет размеры 100 мм * 100 мм * 65 мм (длина*ширина*высота) . Блок расположен на расстоянии 300 мм вдоль пласта от дренажного отверстия
(измерено от центра блока), и устройство для поливки представлено для подачи воды и раствора питательных веществ блоку на дальней стороне блока относительно дренажного отверстия.
Пласт по предшествующему уровню техники, показанный на фиг. 1 OA, имеет размеры 1330 мм * 195 мм * 75 мм
(длина*ширина*высота), в то время как блоки имеют размеры 100 мм * 100 мм * 65 мм (длина*ширина*высота). Блоки расположены в положениях на расстоянии от 150 мм до 200 мм, от 650 мм до 700 мм и от 1100 до 1150 мм вдоль пласта от дренажного отверстия
(измерено от центра блока), и устройства для поливки представлены для подачи воды и раствора питательных веществ блокам на дальней стороне блоков относительно дренажного отверстия.
Идентичные новые и обычные стратегии поливки были применены к блокам систем выращивания растений с фиг.10А и 10В, и были измерены различные характеристики систем. В частности, были измерены содержание воды (WC) и удельная электропроводность (ЕС), а также распределение этих свойств.
Было обнаружено, что однородность как содержания воды, так и электропроводности улучшается в предпочтительном варианте осуществления по сравнению с технологией предшествующего уровня техники. Например, на фиг.11 показано изменение измеренного содержания воды и электропроводности для предпочтительного варианта осуществления и технологии предшествующего уровня техники в соответствии с предпочтительными и обычными стратегиями поливки. Изменение измерено между верхним слоем и более низким слоем пласта. Как для содержания воды, так и для электропроводности, в соответствии с обеими стратегиями поливки, изменение снижалось при применении предпочтительного варианта осуществления. Используемые значения являются средними изменениями, показанными во время испытания. Сниженное изменение при применении предпочтительного варианта осуществления показывает повышение однородности в пределах пласта.
Сниженное изменение содержания воды имеет конкретное влияние на рост корня. Поскольку предыдущие подходы обычно обеспечивали большее увлажнение нижней области пласта 1, рост корня обычно поддерживался в направлении основания пласта 1. При использовании пласта 1 согласно предпочтительному варианту
осуществления настоящего изобретения, было обнаружено, что значительно более высокая пропорция роста корня происходит в верхней части пласта. В результате получается более здоровое растение, которым можно, кроме того, точнее управлять, поскольку новая поливка (например, изменение содержания воды или ЕС) достигает корневой зоны быстрее, поскольку она происходит ближе к самому устройству для поливки.
Улучшенное удержание воды, распределение воды и распределение электропроводности (питательных веществ) приводят к улучшению условий роста для растений, растущих в системах выращивания растений. В конечном счете, это приводит к улучшенному урожаю, как проиллюстрировано на фиг.12.
На фиг.12, урожай растений красных томатов, достигнутый в предпочтительных вариантах осуществления, показан с точки зрения количества и веса. Значения нормализованы таким образом, что урожай по технологии предшествующего уровня техники дает значение 100. Урожай представлен независимо для среднего по стратегиям поливки и для предпочтительных и обычных стратегий поливки. Как можно видеть, при всех условиях урожай предпочтительного варианта осуществления превосходит урожай предшествующей технологии. Кроме того, следует отметить, что предпочтительный вариант осуществления предлагает специфические преимущества для предпочтительной стратегии, и с точки зрения веса плода и/или произведенных цветов.
Однако преимущества предпочтительного варианта
осуществления не ограничены улучшенным урожаем. Возможность использовать в своих интересах предпочтительную стратегию роста также снижает количество воды и питательных веществ, которые должны быть предоставлены системе выращивания растений. Кроме того, повышенное удержание воды означает, что меньше этой жидкости теряется через дренажное отверстие. Расходы снижаются с точки зрения водоснабжения и снабжения питательными веществами и с точки зрения затрат на обработку, требуемых для экологически чистой утилизации или повторного использования сливаемой жидкости. Таким образом, подход, используемый в предпочтительном варианте осуществления, объединяет улучшенный
урожай с более низкими затратами. Это достигнуто за счет выявления того, что строгий контроль условий отдельных растений может быть реализован в предпочтительных системах выращивания растения, описанных в настоящем описании.
В дополнение к преимуществам, относящимся к улучшенному удержанию воды, распределению воды и распределению питательных веществ, настоящее изобретение также обеспечивает преимущества с точки зрения эффективности обновления питательных веществ. Эффективность обновления питательных веществ отражает скорость, с которой старые питательные вещества в субстрате могут быть замещены новыми питательными веществами, предоставленными субстрату в растворе. Является предпочтительным, чтобы питательные вещества могли быть обновлены таким образом настолько эффективно, насколько это возможно.
Преимущества настоящего изобретения также наблюдались во
время дальнейшего исследования, упомянутого выше в отношении
фиг.9. Приблизительно в течение года для двух предпочтительных
вариантов осуществления настоящего изобретения применялись
стратегии поливки приблизительно в соответствии с показанным на
фиг.9. Первый предпочтительный вариант осуществления содержал
предпочтительную гидрофильную связывающую систему без
формальдегидов, как описано выше, в то время как второй
предпочтительный вариант осуществления использовал
альтернативную связывающую систему. Результаты сравнивались с результатами системы для выращивания растений предшествующего уровня техники, такой как показана выше на фиг.1 OA. Желаемая стратегия поливки, применяемая к системе предшествующего уровня техники, была такой же, хотя сложность контроля точного содержания воды в этой системе привела к небольшому изменению в измеренном содержании воды в течение периода исследования.
Фиг.13А и 13В иллюстрируют результаты этого исследования с точки зрения общей достигнутой продукции плодов. На фиг.1ЗА показана суммарная продукция всех трех систем выращивания растений, и ее развитие в течение периода исследования. На фиг.13А сплошной линией показаны результаты для системы для выращивания растений по первому предпочтительному варианту
осуществления, называемому примером А, использующему предпочтительный связующий компонент, как описано выше, в то время как пунктирной линией показаны результаты для второго предпочтительного варианта осуществления, называемого примером В. Наконец, точечной линией показана продукция, достигнутая с применением системы предшествующего уровня техники, называемой примером С. Фиг.13В еще больше подчеркивает различия между различными системами, показывая различия для первого предпочтительного варианта осуществления (сплошная линия пример А) и второго предпочтительного варианта осуществления (пунктирная линия - пример В) по сравнению с системой предшествующего уровня техники.
На фиг.13А и 13В можно заметить, что производительность предпочтительных вариантов осуществления была значительно улучшена по сравнению с производительностью системы предшествующего уровня техники. Кроме того, также очевидны преимущества улучшенной связывающей системы первого предпочтительного варианта осуществления. За 47 недель суммарная продукция на единицу площади для первого предпочтительного варианта осуществления составила 63,5 кг/м2, для второго предпочтительного варианта осуществления составила 62,2 кг/м2, и для системы предшествующего уровня техники составила 58,0 кг/м2.
На фиг.14 показаны преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения по сравнению с субстратом предшествующего уровня техники (как показано выше на фиг.1 OA и 10В) с точки зрения улучшения эффективности обновления питательных веществ. В этом испытании каждому пласту первоначально предоставлялся раствор питательных веществ, имеющий ЕС, равную 5. Как только ЕС, равная 5, была установлена в субстрате, субстрат орошался раствором, имеющим ЕС, равную 2. Можно понять, что если раствор в пределах субстрата замещается новым раствором с ЕС, равной 2, то ЕС самого субстрата будет также склоняться к значению 2. Чем больше скорость, с которой это происходит, тем более эффективным является обновление питательных веществ в пределах раствора.
Как можно видеть на фиг.14, предпочтительный вариант осуществления с фиг.10В обеспечивает более быстрое изменение ЕС, чем подход предшествующего уровня техники с фиг.1 OA. Это демонстрирует улучшенную эффективность обновления питательных веществ в предпочтительном варианте осуществления.
Повышение эффективности обновления питательных веществ предоставляет множество преимуществ. В частности, можно избежать нежелательного накопления питательных веществ в областях субстрата, и уровень питательных веществ может строго контролироваться согласно требованиям для растения.
Дальнейшие преимущества с точки зрения контроля уровней ЕС могут быть реализованы через предпочтительное размещение блока 2 на пласте 1. Доказательство этого можно видеть на фиг.15А и 15В. На каждой фигуре измерения ЕС были проведены на множестве расстояний от дренажного отверстия в одном конце пласта 1 и на множестве высот.
На фиг.15А блок 2 был помещен в 2 0 см от дренажного отверстия на блоке длиной 50 см. Измерения были проведены на высотах 5,0 см, 3,7 5 см, 2,5 см и 1,2 5 см от основания блока 1. Для каждого расстояния от дренажного отверстия, измерения проиллюстрированы для каждой из этих высот в направлении слева направо на фиг.15А от самого высокого до самого низкого положения.
На фиг. 15В блок 2 был помещен на расстоянии 25-30 см от дренажного отверстия на блоке длиной 4 0 см. Измерения были проведены на высотах 6,8 см, 5,1 см, 3,4 см и 1,7 см от основания блока 1. Для каждого расстояния от дренажного отверстия, измерения проиллюстрированы для каждой из этих высот в направлении слева направо на фиг.15В от самого высокого до самого низкого положения.
Изменение в уровнях ЕС, как было обнаружено, было значительно больше в примерах, показанных на фиг.15А, чем в примерах, показанных на фиг.15В. В частности, стандартное отклонение ЕС, как было обнаружено, составляло приблизительно 0,7 3 в примере фиг.15А по сравнению со значительно меньшим стандартным отклонением 0,37 для фиг.15В. Фигуры иллюстрируют
улучшенную однородность как для различных высот, так и для различных расстояний от дренажного отверстия для примера с фиг.15В, в котором блок помещен на расстоянии, составляющем более 50% длины блока, от дренажного отверстия.
Значение точного контроля уровней ЕС в пределах пласта 1 проиллюстрировано на фиг.16А и 16В. Обе фигуры иллюстрируют характеристики долгосрочного исследования пласта, упомянутого ранее в отношении фиг.9. В частности, фиг.16А показывает ЕС в пределах пласта для предпочтительных вариантов осуществления (сплошная линия) и для системы для выращивания растений предшествующего уровня техники (пунктирная линия). Можно заметить, что уровень ЕС повышается до пика за первые десять недель. Этот пик соответствует минимальному WC, показанному на фиг.9.
Было обнаружено, что пик в уровне ЕС приводит к сокращению длины листа, как проиллюстрировано на фиг.16В. На фиг.16В показана длина листа для предпочтительных вариантов осуществления (сплошная линия и пунктирная линия) и системы для выращивания растений предшествующего уровня техники (пунктир). На 5 неделе сокращение длины листа может быть обусловлено повышением ЕС, показанным на фиг.16А. Кроме того, известно, что уровень ЕС к концу срока испытания постоянно выше для системы предшествующего уровня техники. Более строгий контроль уровня ЕС в предпочтительном варианта осуществления приводит к значительному повышению урожая, как продемонстрировано на фиг.14А и 14В в течение заключительных недель исследования.
Изменения и модификации вариантов осуществления, описанных
выше, будут очевидны квалифицированному специалисту в данной
области техники. Такие изменения и модификации могут включать
эквивалентные и другие характеристики, которые уже известны и
которые могут использоваться вместо, или в дополнение к
характеристикам, описанным в настоящем описании.
Характеристики, которые описаны в контексте отдельных вариантов осуществления, могут быть представлены в комбинации в одном варианте осуществления. И наоборот, характеристики, которые описаны в контексте одного варианта осуществления, могут также
быть представлены отдельно или в любой подходящей подкомбинации.
Следует отметить, что термин "содержащий", не исключает другие элементы или шаги, единственное число не исключает множественного, единственная характеристика может выполнять функции нескольких характеристики, указанных в формуле изобретения, и условные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем формулы изобретения. Также следует отметить, что фигуры не обязательно приведены в масштабе; вместо этого акцент сделан на иллюстрации принципов настоящего изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система для выращивания растений, содержащая:
один или более субстратов для выращивания растений, содержащих пласт MMVF и один блок MMVF;
один или более детекторов, подготовленных для контроля, по меньшей мере, уровня воды или уровня питательных веществ по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений;
по меньшей мере одно устройство для поливки, подготовленное для подачи воды и питательных веществ по меньшей мере к одному субстрату для выращивания растений; и
средство управления, соединенное с указанными детекторами и указанным по меньшей мере одним устройством для поливки,
при этом подача воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки управляется средством управления в зависимости от отслеживаемых уровней воды и/или питательных веществ.
2. Система выращивания растений по п.1, в которой один или более детекторов дополнительно подготовлены для контроля распределения по меньшей мере одного из: воды и/или питательных веществ в пределах по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений.
3. Система выращивания растений по п.1 или 2, в которой один или более детекторов подготовлены для контроля уровней воды и/или питательных веществ по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений через равные промежутки времени.
4. Система для выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой подача воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки управляется средством контроля в зависимости от уровней питательных веществ.
5. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой один или более детекторов подготовлены для контроля содержания воды и питательных веществ по меньшей мере в одном из субстратов для выращивания растений.
6. Система выращивания растений по любому из
предшествующих пунктов, в которой один или более детекторов дополнительно подготовлены для контроля температуры по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений, и подачей воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки дополнительно управляет средство контроля в зависимости от измеренной температуры.
7. Система выращивания растений по любому из
предшествующих пунктов, в которой детектор подготовлен для
определения содержания питательных веществ по
электропроводности жидкости по меньшей мере в одном субстрате
для выращивания растений.
8. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой объем пласта находится в диапазоне от 3 до 2 0 литров.
9. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый субстрат для выращивания растений дополнительно содержит единственную вставку MMVF, расположенную в пределах блока MMVF.
10. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый пласт MMVF содержит первый слой MMVF в пограничном контакте со вторым слоем MMVF, при этом первый слой имеет большую плотность, чем второй слой.
11. Система выращивания растений по п. 9, в которой первый
слой MMVF имеет плотность в диапазоне от 4 0 до 90 кг/м3, и
второй слой MMVF имеет плотность в диапазоне от 35 до 85 кг3.
12. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый пласт MMVF содержит связывающую систему, содержащую органический связующий компонент, выбранный из не содержащих формальдегиды связующих компонентов.
13. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый пласт MMVF содержит гидрофильную связывающую систему.
14. Система выращивания растений по любому из п.11 или 12,
в которой связывающая система содержит связующий компонент и
смачивающее вещество.
15. Система выращивания растений смачивающее вещество содержит ионное вещество.
по п.13, в которой поверхностно-активное
По доверенности
ИЗМЕНЕННАЯ ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ, ПРЕДЛОЖЕННАЯ ЗАЯВИТЕЛЕМ ДЛЯ
РАССМОТРЕНИЯ
1. Система для выращивания растений, содержащая:
один или более субстратов для выращивания растений, содержащих пласт из искусственного стекловидного волокна (MMVF) , имеющий объем в диапазоне от 3 до 11 литров, и один блок MMVF;
один или более детекторов, подготовленных для контроля, по меньшей мере, уровня воды или уровня питательных веществ по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений;
по меньшей мере одно устройство для поливки, подготовленное для подачи воды и питательных веществ по меньшей мере к одному субстрату для выращивания растений; и
средство управления, соединенное с указанными детекторами и указанным по меньшей мере одним устройством для поливки,
при этом подача воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки управляется средством управления в зависимости от отслеживаемых уровней воды и/или питательных веществ.
2. Система выращивания растений по п.1, в которой один или более детекторов дополнительно подготовлены для контроля распределения по меньшей мере одного из: воды и/или питательных веществ в пределах по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений.
3. Система выращивания растений по п.1 или 2, в которой один или более детекторов подготовлены для контроля уровней воды и/или питательных веществ по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений через равные промежутки времени.
4. Система для выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой подача воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки управляется средством контроля в зависимости от уровней питательных веществ.
5. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой один или более детекторов
4.
подготовлены для контроля содержания воды и питательных веществ по меньшей мере в одном из субстратов для выращивания растений.
6. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой один или более детекторов дополнительно подготовлены для контроля температуры по меньшей мере одного из субстратов для выращивания растений, и подачей воды и питательных веществ по меньшей мере одним устройством для поливки дополнительно управляет средство контроля в зависимости от измеренной температуры.
7. Система выращивания растений по любому из
предшествующих пунктов, в которой детектор подготовлен для
определения содержания питательных веществ по
электропроводности жидкости по меньшей мере в одном субстрате
для выращивания растений.
8. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой объем пласта находится в диапазоне от 3 до 8 литров.
9. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый субстрат для выращивания растений дополнительно содержит единственную вставку MMVF, расположенную в пределах блока MMVF.
10. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый пласт MMVF содержит первый слой MMVF в пограничном контакте со вторым слоем MMVF, при этом первый слой имеет большую плотность, чем второй слой.
11. Система выращивания растений по п.10, в которой первый
слой MMVF имеет плотность в диапазоне от 4 0 до 90 кг/м3, и
второй слой MMVF имеет плотность в диапазоне от 35 до 85 кг/м3.
12. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый пласт MMVF содержит связывающую систему, содержащую органический связующий компонент, выбранный из не содержащих формальдегиды связующих компонентов.
13. Система выращивания растений по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый пласт MMVF содержит гидрофильную связывающую систему.
12.
14. Система выращивания растений по
в которой связывающая система содержит
смачивающее вещество.
15. Система выращивания растений
смачивающее вещество содержит ионное
вещество.
любому из п.12 или 13, связующий компонент и
по п.14, в которой поверхностно-активное
По доверенности
515569ЕА
Обычная динамическая стратегия поливки в течение года
о со
I го
CL CD С[ О
100 90 80 70 60 50 40 30 20
Желаемый WG
Начальный WG
Конечный WG
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51
ФИГ. 7А
Новая динамическая стратегия поливки в течение года
<=1 о со
CD S
I го
CL CD С[ О
100 90 80 70 60 50 40 30 20
Желаемый WG
Начальный WG
Конечный WG
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51
ФИГ. 7В
ФИГ. 8C
Ha 9 растений
Значение
Обычная
Новая
Обычная/новая (%)
Выход
1006
736
Утечка
307
158
Усвоение
700
606
Эффективность усвоения
Утечка
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47
Неделя
ФИГ. 9
15.8
^ Предпочтительный вариант Q Предшествующий уровень осуществления техники
11.2
4.7
0.5
1.0 i i
0.7 0.8
Новая стратегия поливки
Однородность содержания воды (%)
Обычная стратегия поливки
Однородность содержания воды (%)
Новая стратегия поливки
Однородность электропроводности (мСм/см)
Обычная стратегия поливки
Однородность электропроводности (мСм/см)
ФИГ. 11
Предпочтительный вариант Ц Предшествующий уровень
осуществления
техники
118
105
104
100
112
108
Количество красных фруктов
Новая стратегия поливки
Количество красных фруктов
Обычная стратегия поливки
Количество красных фруктов
Вес красных фруктов
Новая стратегия поливки
Вес красных фруктов
Обычная стратегия поливки
Вес красных фруктов
Суммарный урожай, кг/м2
70 i
Номер недели
Примере Пример В Пример А
ФИГ. 13А
Изменение урожая, кг/м2
6 |
О 1 1
11 16 21 26 31 36 41 46 51
Номер недели
Пример В Пример А
ФИГ. 13В
Снижение электропроводности в пласте
О 9 17 32
Процедуры капельного орошения
ФИГ. 14
Средняя электропроводность в пласте
5.0 |
_ 4.5
I 4.0
Расстояние от дренажа (см)
ФИГ. 15А
Средняя электропроводность в пласте
5.0 |
_ 4.5
Расстояние от дренажа (см)
I 4.0
ИЗМЕНЕННАЯ СТРАНИЦА
ИЗМЕНЕННАЯ СТРАНИЦА
1 /15
1 /15
ФИГ. 3
ФИГ. 3
2/15
2/15
ФИГ. 5
ФИГ. 5
3/15
3/15
4/15
4/15
5/15
5/15
ФИГ. 8В
ФИГ. 8В
6/15
6/15
ФИГ. 8D
ФИГ. 8D
7/15
7/15
8/15
8/15
ФИГ. 10В
ФИГ. 10В
9/15
9/15
ФИГ. 12
ФИГ. 12
9/15
9/15
ФИГ. 12
ФИГ. 12
9/15
9/15
ФИГ. 12
ФИГ. 12
9/15
9/15
ФИГ. 12
ФИГ. 12
9/15
9/15
ФИГ. 12
ФИГ. 12
9/15
9/15
ФИГ. 12
ФИГ. 12
9/15
9/15
ФИГ. 12
ФИГ. 12
11 /15
10/15
11 /15
12/15
13/15
13/15
14/15
14/15
15/15
15/15