облучатели. облучающие устройства в растениеводстве. Облучающие устройства в растениеводстве
 Скачать 14.91 Kb.
|
|
Облучающие устройства в растениеводстве Спецификой современного тепличного растениеводства является высокая технологичность. Поэтому основной задачей производства защищенного грунта является повышение продуктивности фотосинтеза выращиваемых растений в условиях искусственного микроклимата при минимальных энергозатратах. Следовательно, важной научной и практической проблемой является разработка, создание, внедрение эффективных энергосберегающих технологий и оборудования на основе новейших достижений науки и техники. Одним из перспективных направлений в светокультуре являются оптические электротехнологии переменного облучения растений. Оптическими электротехнологиями называют процессы, в которых энергия оптического излучения используется не только как энергетический фактор, но и как управляющий (регулирующий, стимулирующий) фактор. Энергия оптического излучения способна предопределять рост и форму растений, влиять на размер, геометрию и колористику листьев, продлевать или сокращать отдельные вегетационные периоды. Такие технологии характеризуются переносом и преобразованием потока энергии оптического излучения. Цель преобразований – трансформация параметров энергии оптического излучения для получения требуемого технологического эффекта. Технические средства в совокупности с растением, как с биологическим объектом, образует биотехническую систему. Таким образом, ключевыми моментами такой системы являются: способы создания переменного облучения; адаптационные свойства биологического объекта к создаваемым условиям; поиск оптимальных параметров светового режима для повышения продуктивности фотосинтеза. Классификация облучательных установок переменного облучения растений Пространственное и поверхностное облучение объекта осуществляется одним или несколькими источниками излучения, причем, исходя из требуемого значения интенсивности облучения, спектрального состава, длительности воздействия и равномерности распределения в фитоценозе, выбирают наиболее рациональные параметры геометрии системы «облучатель – объект». Объемное облучение осуществляется через способ облучения, либо изменение положения рабочей поверхности относительно источника. Таким образом, в рассмотренной классификации основными влияющими на биологический объект факторами являются выбор источника излучения (интенсивность, спектр), способ создания переменного облучения, а также положение рабочей поверхности в пространстве теплицы. Правильный выбор способа облучения должен выполнять следующие задачи: создавать световой режим, благоприятный для роста и развития биологического объекта; создавать стимулирующее действие на растения, при котором увеличивается продуктивность фотосинтеза; уменьшать энергоемкость и энергозатраты на технологический процесс выращивания тепличных растений с применением оптического излучения [4]. Как видно из многообразия возможных создаваемых технологических схем, применение переменных световых полей для облучения светокультуры как научное направление далеко не исчерпано. Большая часть идей даже недавнего прошлого еще не реализована, а тем более идеи нового поколения. С одной стороны, анализируя состояние развития промышленного тепличного растениеводства, выявлено, что используется один и тот же технологический способ выращивания – в горизонтальной плоскости один стеллаж, надкоторым создается «светящийся потолок» из стационарных ламп. Это достаточно простое техническое решение, сводящееся к выбору источника излучения по спектру и интенсивности. С другой стороны, существует огромноеколичество научных исследований, технических разработок, которые способствуют повышению продуктивности фотосинтеза растений и снижению энергоемкости. Оптическая электротехнология переменного облучения растений – одно из перспективных направлений энергосбережения в тепличном производстве [5]. Однако они не внедряются и не используются достаточно широко. Это объясняется, с нашей точки зрения, тем, что: существует огромное количество научных исследований, доказывающих эффективность применения оптических электротехнологий переменного облучения растений в тепличном растениеводстве. При этом нет единого мнения на чем основано положительное воздействие переменного облучения на биологический объект. Это связано со сложностью процесса фотосинтеза, где продуктивность фотосинтеза рассматривается как интегральная реакция на воздействие внешних условий. Оптическая электротехнология переменного облучения растений подразумевает использование технических средств, создающих переменное световое поле, параметры которого зависят от способа облучения. Каждая часть биотехнической системы содержит множество факторов. Между функционированием технической и биологической частей неизбежно возникают противоречия. Отсутствует общая концепция развития научной и теоретической основы оптической электротехнологии переменного облучения применительно тепличным растениям. Отсутствует единый подход (метод) расчета облучательных установок, которые создают переменное облучение растений применительно к тепличному производству [6]. Можно сделать вывод, что отсутствие обоснованной системы нормирования приводит к тому, что отдельные исследования влияния различных световых режимов на растения, будучи не связанными с определенными критериями эффективности, носят характер общебиологических достижений и не получают выхода впрактику промышленного тепличного растениеводства, а данные биологических исследований имеют ограниченную область исследования. Систематизация известных результатов воздействий переменных световых режимов на растения является основной и пока нерешенной задачей при нормировании технологического освещения. |