По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 628.977.1:631.234

Возможность применения технологии объемного облучения растений в сооружениях защищенного грунта

Д. Чарова ассистент, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет»
В. Петрухин ст. преп., ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет»
И. Юдаев д-р техн. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет», г. Зерноград

Сооружения защищенного грунта строят таким образом, чтобы получить максимальный выигрыш от использования естественной солнечной радиации. Вместе с тем в спектре солнечного света, проникающего в теплицу в осенне-зимний период, не хватает коротковолновых лучей, что не позволяет выращивать нормальные по форме и развитию растения, а также задерживает их плодоношение. Поэтому в этих сооружениях применяют искусственное облучение и досвечивание растений, используя технологию поверхностного облучения. Главным ее недостатком является то, что световой поток облучателей используется растением недостаточно полно в связи с эффектом самозатенения, когда фотосинтезирующие поверхности верхнего яруса листьев препятствуют падению светового потока на нижние ярусы. Этот отрицательный момент можно устранить за счет применения технологии объемного облучения, которая заключается в размещении облучателей непосредственно внутри посадки. При этом поток света падает как на верхние, так и нижние фотосинтезирующие поверхности облучаемого растения, чем достигается максимальная фотосинтезирующая активность. Технически реализовать такой вариант облучения растений возможно за счет расположения и конструктивных особенностей фитооблучателя. Сам облучатель, например, с энергосберегающими светодиодными элементами можно поместить в глубину посадки, регулируя его положение в зависимости от высоты растения. Применение светодиодов позволяет плавно изменять световой поток и максимально полно его использовать, регулировать спектральный состав источников света с помощью специальной системы управления. Проведенный анализ позволил выявить следующие положения: поверхностные и осевые органы растений способны усваивать свет во всех пространственных расположениях, что предполагает возможность их объемного облучения; замена классической технологии поверхностного облучения тепличных растений на объемное приведет к устранению эффекта самозатенения растения и, соответственно, к максимальному использованию светового потока выращиваемой культурой.

Литература:

1. Светокультура растений [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://greenergy.org.ua/ (дата обращения: 01.11.2015).

2. Овощеводство защищенного грунта / Под ред. С. Ф. Ващенко. — М.: Колосс, 1984. — 465 с.

3. Гулин С. В. О работе разрядных ламп с регулируемым питанием в селекционных установках / С.В. Гулин, В.И. Карлин, В.Н. Карпов // Светотехника. — 1995. — № 3. — С. 3–8.

4. Малышев В. В. Повышение эффективности облучательных установок для теплиц: автореф. дис. … канд. техн. наук. — М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007. — 24 с.

5. Чарова Д. И. Повышение урожайности овощных культур за счет использования СИД для электродосвечивания растений в сооружениях защищенного грунта / Д.И. Чарова, И.В. Юдаев // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию образования ВолГАУ. — Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2014. — Т. 3. — С. 459–463.

6. Чарова Д. И., Юдаев И. В. Сборный светодиодный фитооблучатель // Патент России № 148848. 2014.

Искусственное облучение и досвечивание растений широко применяются в сооружениях защищенного грунта. Работы отечественных ученых и исследователей по широте поставленных проблем, изучаемых вопросов и количеству исследований в области светокультуры растений занимают ведущее место в мировой науке и практике. Возможность эффективной технической реализации и экономическая целесообразность искусственного облучения подтверждены многочисленными исследованиями, проведенными за последние полвека учеными, а также накопленным опытом передовых хозяйств. В настоящее время обоснованы практические приемы выращивания ранней рассады и зимней культуры овощных растений с помощью искусственного облучения. Значительное расширение площадей закрытого грунта сегодня позволяет планировать и получать значительные урожаи овощей и других культур, выращивая их круглосуточно. До настоящего времени теплицы часто использовались нерентабельно, так как наиболее ценная овощная продукция (томаты и огурцы) поступает от них потребителям лишь в марте — июне и сентябре — октябре. В осенне-зимние месяцы (ноябрь — март), когда потребность в такого рода овощах особенно велика, почти все тепличные хозяйства ограничиваются выращиванием менее ценной продукции (лук на перо, петрушка, сельдерей и др.) [1].

Все сооружения, предназначенные для выращивания растений, строят таким образом, чтобы получить максимальный выигрыш от использования естественной солнечной радиации. Вместе с тем в спектре солнечного света, проникающего в теплицу зимой, не хватает коротковолновых лучей, что не позволяет выращивать нормальные по форме и развитию растения, а также задерживает их плодоношение [2].

Проанализировав литературные источники, можно сделать вывод о том, что в течение нескольких месяцев (октябрь — март) в теплицах проникающего естественного освещения для растений недостаточно не только по спектральному составу и долготе дня (в 1,5–2 раза короче), но и по среднесуточной фотосинтетически активной радиации (ФАР). С учетом перечисленных факторов возникает необходимость рассмотреть вопрос электродосвечивания растений с использованием облучательных установок, способных создать равномерное объемное распределение светового потока с минимальными материальными затратами и максимальной экономией потребляемой энергии. Обычно для регулирования освещенности в вегетационных климатических установках и теплицах применяется включение и отключение групп источников света, изменение взаиморасположения облучателей и стеллажей с растениями, перераспределение светового потока за счет изменения фотометрических характеристик облучателей и другие способы. Недостатком большинства используемых способов является ступенчатость регулирования освещенности с одновременным нарушением равномерности освещения, что приводит к изменению фотометрических характеристик светового поля [3].

Для Цитирования:
Д. Чарова, В. Петрухин, И. Юдаев, Возможность применения технологии объемного облучения растений в сооружениях защищенного грунта. Овощеводство и тепличное хозяйство. 2017;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: