Территория прогрессивных инноваций Территория прогрессивных инноваций Гнездо
   ГЛАВНАЯ  |  ИСТОРИЯ  |  НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ  |  ПАТЕНТЫ  |  PATENTS  |  ВОИР  |  КОНТАКТЫ   

Теплица с удвоенным ритмом суточного освещения растительных культур

Авторы: Тышкевич Е.В., Шабин С.А., Виноградова Н.Л. (Патент RU 2397636)

Описываемый способ относится к области светотехники и может быть использован для выращивания цветов, овощей, фруктов и другой сельскохозяйственной продукции при искусственном освещении. Освещение растений в сооружениях защищенного грунта осуществляется на основе принципа удвоения естественного суточного ритма путем плавного перехода уровня освещенности от ночного к дневному и наоборот.

Очень важным условием, влияющим на скорость роста растений и величину урожая в теплице, является свет. Энергия света используется растениями для фотосинтеза и регуляции своего развития - прорастания, цветения, плодоношения. При низкой интенсивности света энергия для жизнедеятельности растений черпается за счет распада ранее синтезированных веществ. Повышение интенсивности света пропорционально увеличивает фотосинтез. При дальнейшем росте облучения фотосинтез замедляется, после чего наступает фаза насыщения.

При низкой световой интенсивности растения получаются вытянутые. У редиса, например, образование корнеплодов происходит с пониженной активностью, растения формируют цветоносные стебли. У томатов и огурцов цветы опадают, размеры плодов невелики, вкусовые качества низкие.

Интенсивный свет позволяет скоординировать фотосинтез, рост и развитие растений, увеличить урожай, получать крупные плоды высокого качества, значительно снизить сроки вегетации. В то же время для выращивания зелени сильный свет вреден, так как рост листовой поверхности замедляется, качества листьев снижается, они желтеют и становятся жесткими. Следовательно, для обеспечения максимальной продуктивности растительных культур решающим фактором является оптимальный выбор уровня освещенности.

Считается, что солнечный (дневной) свет является лучшим освещением, поскольку филогенетическое развитие растений происходило именно на нем, растения лучше к нему приспособлены. Чем ближе спектральный состав искусственного освещения к естественному спектру, тем выше эффективность фитоценоза. Дневной свет наряду с питательными веществами и водой является одним из важнейших факторов продуктивного выращивания растений. Однако дневного света может не хватать. Индустрия растениеводства все больше склоняется к использованию искусственного освещения, с помощью которого пролонгируется сезон выращивания растений, а также улучшается контроль над процессами роста. Качество освещения определяет успех всего производства.

При дозировании света в теплице следует ориентироваться на выращиваемую культуру, правильно регулируя освещенность и создавая оптимальные условия для ее роста. Практика показывает, что для огурцов световой день приблизительно составляет 16 часов, для помидоров - 18 часов, а для роз - 19 часов. В некоторых теплицах практикуется круглосуточное освещение. Однако для нормального физиологического развития растений требуется несколько часов полной темноты. Необходимо также учитывать потребность в вариативном освещении различных растительных культур - короткого и длинного дня.

Исходя из вышеизложенного, для организации оптимального искусственного освещения в сооружениях защищенного грунта необходимо обеспечить достаточную интенсивность, необходимый спектр и длительность световой процедуры, соблюдая при этом вариативный алгоритм естественного изменения освещения - переход от ночного к дневному и наоборот.

Описание способа светорадиационной обработки растительных культур в теплице
с удвоенным ритмом суточного освещения.

Способ светорадиационной обработки растительных культур в теплице с удвоенным ритмом суточного освещения предполагает увеличение количества естественных циклов суточного освещения растений в два раза. То есть в течение суток (24 часов) интенсивность освещения от максимального до минимального значения плавно изменяется два раза, имитируя ночь, восход, день, закат, снова ночь и т.д. При этом пики максимальной освещенности совпадают с моментами верхней, дневной, и нижней, ночной, кульминациями солнца: максимальная освещенность (день) приходится на 12 часов и 24 часа, а минимальная (ночь) – на 6 часов и 18 часов. Привязка экстремальных значений освещенности к солнечным кульминациям позволяет минимизировать нарушения естественных биоритмов растений, причем спектральный состав светового облучения соответствует солнечному и лунному спектрам в соответствующих фазах. Соотношение продолжительности светлого и темного периодов, также как алгоритм изменения освещения, зависит от степени вегетативной зрелости и вида выращиваемых растительных культур.

На рисунке представлен один из вариантов освещения теплицы с удвоенным ритмом, демонстрирующий изменение интенсивности светового потока во времени и его спектральный состав.

Удвоение суточного ритма способствует ускорению роста растений, увеличению вегетативной массы, а также снижению затрат на электроэнергию.

Описанный способ позволяет эффективно использовать как солнечный свет, так и искусственное освещение, обеспечивая необходимый радиационный режим круглый год, он не вызывает световую «усталость» растений.

на Главную
 
mailto: info@kosmin.ru