Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 июля, печатный экземпляр отправим 30 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Разработка высокоадаптивной установки для выращивания зеленых культур

Научный руководитель
14. Сельское хозяйство
27.01.2022
19
Поделиться
Библиографическое описание
Самарцев, В. А. Разработка высокоадаптивной установки для выращивания зеленых культур / В. А. Самарцев. — Текст : непосредственный // Исследования молодых ученых : материалы XXXI Междунар. науч. конф. (г. Казань, январь 2022 г.). — Казань : Молодой ученый, 2022. — С. 24-28. — URL: https://moluch.ru/conf/stud/archive/416/16927/.


Основным назначением биотехнологической установки (БТУ) является поддержание оптимальных условий для роста и развития растений. Интенсификация роста растений осуществляется экологически чистым методом — электромагнитным стимулированием. Также, важно правильно спроектировать системы освещения и вентиляции растений. Выращивать растения можно как в грунте, так без него, по технологиям аэро- или гидропоники.

Ключевые слова: биотехнологическая установка, электротехнология, вентиляция, досвечивание, стимулирование.

Производство овощной зеленной продукции, в зимнее время, осуществляется в условиях теплиц, энергоэффективность (в первую очередь по электроэнергии) которых невысока. Кроме того, применяются средства защиты растений — пестициды, что снижает качество и экологическую чистоту продукции. При этом, спрос на экопродукцию, в последние годы, только растет [1].

При этом цена на продукцию зеленных культур высока (более 1000 р/кг), что ограничивает ее потребление. Выращивание данной продукции в домашних условиях, затруднительно и требует использования специального дорогостоящего оборудования [2].

В связи с этим необходимо повысить энергоэффективность производства, при этом повысив его экологичность (исключить применение химических средств защиты), отказаться от избыточного количества удобрений и стимуляторов роста [3, 8].

Важным и современным условием является обеспечение полной автоматизации процесса производства. Это будет способствовать широкому применению предлагаемого технического средства — биотехнологического модуля, как в промышленном производстве, так и в частных домовладениях [4].

В связи с этим целью исследования являлось разработка биотехнологической установки, позволяющей выращивать зеленные культуры в экологически чистых условиях, при снижении затрат энергии [5].

В настоящее время на рынке существуют аналоги: облучательная камера LED FITOTRON SGC 120, фирмы Weiss Technik (Англия), представленная на рисунке 1 а ; камера роста серии KBWF с освещением и контролем влажности, фирмы Binder (Германия), представленная на рисунке 1 б [6].

Нами предложена биотехнологическая установка, позволяющая интенсифицировать процесс выращивания зеленных овощных культур, без применения химических стимуляторов роста и средств защиты растений [7].

Интенсификация производства осуществляется за счет электрического, магнитного либо комбинированного электромагнитного поля. Для осуществления лабораторных исследований создан лабораторный образец предлагаемой БТУ (рис. 2).

Аналоги биотехнологических установок: а — облучательная камера LED FITOTRON SGC 120; б — камера роста серии KBWF с освещением и контролем влажности

Рис. 1. Аналоги биотехнологических установок: а — облучательная камера LED FITOTRON SGC 120; б — камера роста серии KBWF с освещением и контролем влажности

Общий вид модели предлагаемой биотехнологической установки: а — с синим спектром освещения; б — с красным спектром освещения

Рис. 2. Общий вид модели предлагаемой биотехнологической установки: а — с синим спектром освещения; б — с красным спектром освещения

Предлагаемая БТУ содержит системы адаптивного досвечивания и электромагнитного стимулирования растений, автоматического полива и поддержания влажности грунта (по технологии

выращивания в грунте) или подачи питательного раствора, вентиляции и контроля температуры.

Адаптивная система досвечивания позволяет менять спектр свечения в зависимости от выращиваемой культуры, фазы роста растений и времени суток, тем самым подстраиваясь под потребности растений. Такой подход позволяет увеличить продуктивность растений на 20–30 % [3].

Электромагнитное стимулирование растений позволяет не только ускорить рост растений, но и, как показывают эксперименты, выровнять растения по высоте, что важно при производстве в целях реализации.

Выращивание овощной зеленной продукции в замкнутой биосистеме (биотехнологической установке) имеет ряд преимуществ:

– высокая энергоэффективность;

– экологическая чистота продукции;

– интенсификация производства;

– возможность применения в домашних условиях.

Выращивание экологически чистой продукции в домашних условиях — перспективно, так как большинство людей так или иначе занимаются комнатным цветоводством.

Литература:

  1. Васильев, С. И. Электромагнитная стимуляция растений в условиях защищенного грунта / С. И. Васильев, С. В. Федоров // Вклад молодых ученых в аграрную науку: мат. Международной науч.-практ. конф. — Ки- нель: РИЦ СГСХА, 2016. — С. 341–343.
  2. Федоров, С. В. Электромагнитная стимуляция семян перед посевом / С. В. Федоров, С. И. Васильев // Вклад молодых ученых в аграрную науку: мат. Международной науч.-практ. конф. — Кинель: РИЦ СГСХА, 2016. — С. 343–345.
  3. Моргунов, Д. Н. Исследование спектральных характеристик электрических источников света / Д. Н. Моргунов, С. И. Васильев // Вестник аграрной науки Дона. — 2017. — № 38. — С. 5–13.
  4. Крючин, Н. П. Применение электрического поля для совершенствования процесса дозирования трудносыпучих семян / Н. П. Крючин, С. И. Васильев, А. Н. Крючин // Аграрная наука — сельскому хозяйству: сб. ст. VI Международной науч.-практ. конф. В 3-х кн. — Барнаул: Изд-во АГАУ, 2011. — Кн. 3. — С. 56–59.
  5. Васильев, С. И. Новые направления развития методики комплексного измерения твердости и влажности почвы // Достижения науки агропромышленному комплексу: сб. науч. тр. — Самара: РИЦ СГСХА, 2013. — С. 59–62.
  6. Васильев, С. И. СВЧ-влагомер / С. И. Васильев, С. С. Нугманов, Т. С. Гриднева // Сельский механизатор. — 2014. — № 10. — С. 28–29.
  7. Сыркин, В. А. Обоснование частоты вращения ротора радиальной электрифицированной медогонки с горизонтальной осью вращения / В. А. Сыркин, С. И. Васильев // Известия Самарской ГСХА. — Самара: РИЦ СГСХА, 2016. — С. 51–54.
  8. Юдаев, И. В. Возможность применения технологии объемного облучения растений в сооружениях защищенного грунта / И. В. Юдаев, Д. И. Чарова, В. А. Петрухин // Инновации в сельском хозяйстве. — 2016. — № 1 (16).
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
биотехнологическая установка
электротехнология
вентиляция
досвечивание
стимулирование

Молодой учёный