Повышение эффективности облучения путем регулирования спектрального состава излучения и управления режимами досвечивания.

ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЙ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В СООРУЖЕНИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА 12
1.1 Искусственное облучение растений и эффективный спектральный состав излучения 12
1.2 Требования к режиму искусственного облучения растений 17
1.3 Существующие облучательные установки и светильники для сооружений закрытого грунта 20
1.4 Энергоэффективность облучения растений разноспектральными источниками света 28
1.5 Способы регуляции и моделирования физиологических процессов растений с учетом различных факторов среды 32
1.6 Воздействие светодиодного облучения различного спектрального состава на семенной картофель в условиях аэропоники 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................................................................................................39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ................................................................................40

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования.
Важной задачей в технологии светокультуры является оптимизация режимов облучения растений. Для решения этой задачи необходимо создавать светодиодные светильники, обеспечивающие требуемые характеристики излучения, а также локальные системы на базе микропроцессорных контроллеров. С другой стороны, необходимо исследовать и разрабатывать методы и алгоритмы оптимизации, как режимов облучения растений, так и формирования урожая в целом. Применение гибких и динамичных в управлении светодиодных светильников, интегрированных с современными цифровыми технологиями, с возможностями микропроцессорной техники, может дать качественный скачок в решении стратегической задачи энергосбережения [1].
Учеными в области электрификации сельскохозяйственного производства .Р. Владыкиным, Ф.Я. Изаковым, В.Н. Карповым, А.П. Коломийцем, Н.Ф. Кожевниковой, В.А. Козинским и другими доказана эффективность применения искусственного облучения (досвечивания) в управлении процессом формирования урожая и повышений урожайности растений.
Облучая растения различными по спектру излучения источниками ОИ, можно управлять процессом формирования урожая, удлинять или сокращать онтогенез растений, повышать урожайность, что обеспечит уменьшение потребления электрической энергии при выращивании растений
Поэтому тема работы, посвященная повышению эффективности облучения растений с использованием светодиодных светильников в сооружениях закрытого грунта, является актуальной и имеет научное и прикладное значение.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЙ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ

В СООРУЖЕНИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА
1.1 Искусственное облучение растений и эффективный спектральный состав излучения


В пределах России условия естественной облученности позволяют выращивать растения в сооружениях закрытого грунта в любое время года лишь в шестой и седьмой световых зонах, а это юг России. И даже здесь светолюбивые культуры можно выращивать только в переходном культурообороте, с получением рассады в сентябре-ноябре. В таблице 1.1 приведены световые зоны для России
Таблица 1.1 Зонирование территории России по притоку естественной ФАР
Световые зоны России Сумма ФАР, кал/см 2
I 110-220
II 400-580
III 610-970
IV 1000-1380
V 1450-1670
VI 1770-2080
VII 2370-3450
Искусственное облучение является неотъемлемой частью производственного процесса в современных тепличных хозяйствах. Недостаточность естественной облученности в теплицах в короткий осенне-зимний день не обеспечивает потребности растений, особенно в I – V световых зонах. Поэтому для выращивания полноценного растения, даже при достаточности влаги, тепла и питательных элементов, требуется производить искусственное облучение, поскольку под воздействием оптического излучения (ОИ) обеспечивается углеродное питание и формирование растений, а это одна из основ для получения урожая
Современное состояние проблемы искусственного облучения растений показывает, что светокультура является прогрессивным агротехническим приемом, способствующим интенсификации тепличного производства.
Излучение в диапазоне длин волн 380–710 нм называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Как отмечал академик Тимирязев К.А., по отношению к растениям необходимо пользоваться понятием «лучистая энергия», а не словом
«свет», и измерения проводить в энергетических величинах
Так при оценке ОИ, оказывающего влияние на физиологические процессы растений, в современном представлении используют энергетические показатели. Вводятся понятия количества облучения или дозы облучения. При этом, облученность рекомендуется измерять в Ваттах на 1м 2 (Вт/ м 2 ) [16, 113].
Спектральная облученность или спектральная интенсивность облученности ???? имеет важное значение и представляет собой отношение облученности ? ?? , соответствующей узкому участку спектра ? ?? , к длине этого участка [33,71,88].
???? = ? ?? . (1.1)
? ??
Измерения спектрального состава ОИ называют спектральной фотометрией Для измерений применяются такие приборы как радиационный измеритель ФАР (фарометр), пиранометр и современные спектрорадиометры и спектрофотомеры. Приборы отличаются диапазоном измерений и чувствительностью
С 60-х гг. 20-го столетия, с развитием вычислительной техники и качественных приборов, стали проводиться исследования воздействия отдельных спектральных полос ФАР на физиологию растений. Исследовались фотосинтетического аппарата, рост и состояние растений, под красными, синими или зелёными лучами

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абрамов, В.С. Свойства зеленых и синих InGаN – светодиодов./ Абрамов В.С., Никифоров С.Г., Соболь П.А., Сушков В.П. // Светодиоды и лазеры. 2002. № 1 – 2.
– С. 30–33.
2. Большина, Н.П. Оценка эффективности металлгалогенных ламп при выращивании овощных и цветочных культур закрытого грунта. / Большина Н.П., Фомин Е.М., Невский А.В. // Применение оптических излучателей в с.х. Саранск, 1985.– С. 65–68.
3. Бондарь, А.Т. Планирование эксперимента в технической технологии / Бондарь А.Т., Статюха Г.А. Киев: Высшая школа, 1978.– 88с.
4. Бородин, И.Ф. Практикум по основам автоматики и автоматизации производственных процессов / Бородин И.Ф. , Кирилин Н.И. М., «Колос», 1974.
№2/1. – С. 62–65.
5. . Гук И. Краткий обзор микроконтроллеров MSР430 Tехаs Instru-mеnts, журнал “Компоненты и технологии», 2006, №6
6. Дмитренко, В.П. О совместном учете влияния факторов внешней среды на продолжительность межфазных периодов растений / Дмитренко, В.П. – Труды УкрНИГМИ, 1987, Вып. 223, С. 3 – 23.
7. Ермаков, О.Н. Светоизлучающие диоды зеленого цвета свечения с повышенной температурной стабильностью потока излучения / Ермаков О.Н., Аксёнов В.Ф., Игнаткина Р.С. // Тез. Докл. На 4 Всесоюз. Конф. «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение». М.: 1982. – 103 с.

Весь текст будет доступен после покупки