CC BY
17
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2017. Вып. 91._
5. Краюшкина Н.С., Тюкалов Ю.А. «Методология построения зонально-адаптивной машинной технологии производства плодов и ягод с минимальным антропогенным риском для качества продукции и окружающей среды» // Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы и перспективы устойчивого развития садоводства» - Махачкала: ФГБНУ Дагестанский НИИСХ им.Ф.Г.Кисриева, 2015. -С.151-156.
6. Национальные стандарты в области садоводства. ФГБНУ Росинформагротех. - М., 2009. С. 55-56.
7. Александрова Г. Д. Малина в саду. Л.: Лениздат, 1989. - С. 36-45.
8. Иванова К. А. Технология производства здорового посадочного материала малины. // Улучшение способов производства посадочного материала и сортимента садовых культур: сб. науч. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. - Л: Лениздат, 1981. - С. 84-90.
9. Иванова К. И., Копытова Ф. И. Продуктивность и устойчивость к вредителям и болезням маточников малины в зависимости от схем посадки. // Повышение продуктивности садов и ягодников в Северо-Западном районе Нечерноземья: сб. науч. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. - Л: Лениздат, 1984. - С.3-9.
10. Иванова К. И. Исследование устойчивости малины к заболеваниям в условиях Ленинградский области. // Технология и механизация овощеводства и садоводства: сб. науч. тр. НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. - Лениздат, Л. 1979. - С.73-77.
УДК 634.7
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА МЕТОДОВ ВЫРАЩИВАНИЯ МАЛИНЫ ПОД РАЗНЫМИ ПОКРЫВАЮЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ
К. САЛАИ1*, Ф. ДЕНЕШ2, Г. НАДЬ2, Р. РАК1, Л. КОВАЧ1, Б. САБО1, Й. НАДЬ1, Л. ФЕНЬВЕШИ1
Национальный Аграрный Исследовательский и Инновационный Центр - Институт Механизации Сельского Хозяйства, Гёдёллё, Венгрия
Национальный Аграрный Исследовательский и Инновационный Центр - Институт Исследования Фруктов, Шаррод ,Венгрия
Самым важным вопросом при выращивании малины в Венгрии является снижение эффекта изменения климата. Особенность Карпатского бассейна - все более мягкая зима и жаркое лето, которые оказывают вредное влияние на малину. Основные сорта малины созревают в период, когда часто бывает 35°С или даже 40°С при атмосферной засухе, что препятствует развитию растения. Интенсивный солнечный свет приводит к ожогу листьев и плодов, побеги перестают расти. В целях обеспечения качества малины необходимо создание специальных средств для посадки. Для оптимального развития растений (количество, качество) необходимо тщательно подбирать соответствующие покрывающие материалы. На основании лабораторных испытаний был выбран ряд потенциальных материалов. Как правило, светопропуекающие свойства материалов различаются. Спектральные измерения в диапазоне от 350 до 2500 нм показали различия между прикрытыми растениями. Биологическая продуктивность растений значительно отличалась в зависимости от
Технологии и технические средства механизированного производства продукции
растениеводства и животноводства_
материала покрытия. На основании предварительных результатов можно сделать вывод, что оптимальное покрытие может значительно улучшить конкурентоспособность продукции.
Ключевые слова: выращивание малины, измерение спектров отражения/пропускания, изоляционный материал и покрытие.
DEVELOPMENT OF VARIOUS SUN PROTECTION SOLUTIONSIN EXPERIMENTAL RASPBERRY PLANTATION
K. SZALAY1*, F. DENES2, G. NAGY2, R. RAK1, L. KOVACS1, B. SZABO1, J. NAGY1, L. FENYVESI1
'NAIK Institute of Agricultural Engineering, H-2100 Godollo, Tessedik Samuel, way 4. 2 NAIK Fruit Production Research Institute, H-9435 Sarrod, Kossuth Lajos street 57.
ABSTRACT
One of the biggest challenges of raspberry production in Hungary nowadays is the reduction of unfavourable effect of climate changes. The maturation phase of main varieties within the Carpatian Basin falls in a period of extremely high temperature - reaching, or even exceeding 35-40 °C - and atmospheric drought. This detains the desirable fruit growth. Dedicated plant breeding or biological treatments alone are not enough to protect the plantation. In order to restore, or even save the domestic raspberry production and market introducing of greenhouse or polytunnel solutions are needed. Experimental plantations of three different raspberry varieties were set in two repetitions: covered and uncovered versions. Covered plantations are developing under protective tunnelscovered with experimental materials. Each cover has characteristic light reflection/absorption/transmission, which should generate devious environmental conditions and also different plant growth. Besides the monitoring of elementary biological indicators a wide range of sensors (temperature, humidity, solar irradiation, spectroradiometer) were used to quantify the difference between cover materials to find the optimal tunnel material for maximal plant productivity. This material publishes the very first experiences of the first experimental year.
Keywords: polytunnel, spectroscopy, raspberry production. INTRODUCTION
At least 80% of the world's raspberry production is covered by leading raspberry producers located in Eastern Europe. Climate change scenarios generate serious threat on raspberry plantations throughout this region. Plant growth, yield and fruit quality are all affected by the increased frequency of high temperatures, atmospheric drought and sunburn (Figure 1). There has been a need for physical defence against excessive direct radiation [1].
Figure 1: The symptoms of sunburn
Рис. 1. Признаки солнечных ожогов растений
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ПАЭП. 2017. Вып. 91._^_
Modern remote sensing applications such as portable spectroradiometers can widely be used both in field and under laboratory conditions. It is adequate to carry out independent, fast and precise evaluations in an economic way. The device extends the range of the detectable visible light [2, 3] to NIR (near infrared) and the SWIR (shortwave infrared) region and covers the range of 350 to 2500 nm [4]. The technology provides opportunity to reveal such differences in natural light conditions that are usually unmeasured by traditional weather stations and makes possible to study the correlation between light condition and plant growth in a more complex way.
MATERIALS AND METHODS
Field measurements were carried out in the control area and under two different types oftunnels. Data acquisition was made with ASD FieldSpec 3 MAX portable spectroradiometer. As a reference the full sky irradiation in the control plantation was measured without any cover material above (Figure 2). A reference panel was used as a standard surface that reflects 95 percent of all incident radiation. Using this etalon the light conditions between treatments (tunnels) could be compared.
Figure 2: Tunnelswith different cover materials and the reference measurement under open sky
Рис. 2. Туннели с различным покрытием и контрольные измерения под открытым небом
Following this further measurements were carried out under black and white tunnels. Measurements were carried out in the range of 350 to 2500 nm. In parallel, temperature, humidity and global radiance (400-1100 nm) were measured with Almemo 2890-9 data logger (Figure 3).
Figure 3: White reference measurement under black cover material and Almemo 2890-9 data logger Рис. 3. Белое контрольное измерение под черным покрывающим материалом и регистратор
данных Almemo 2890-9 114
Технологии и технические средства механизированного производства продукции
растениеводства и животноводства_
Beside the above described non-contact data acquisition contact measurements were also carried out. In order to compare the light utilization efficiency, the water and nitrogen management of plants under various circumstances PlantProbe sensor head was used to measure the reflectance characteristic of plant leafs within each treatments (Figure 4.). In this case the illumination is provided by an internal halogen light source.
Figure 4: Contact reflectance measurement with PlantProbe sensor head Рис. 4. Контактное измерение отражения при помощи сенсорной головки PlantProbe
From these spectra photochemical reflectance index (PRI), water index (WBI) and normalizes nitrogen index (NDNI) were calculated with the following equations:
Results showed rather high differences within spectra and global radiance but relatively small difference could be detected betweenother environmental indicators.
RESULTS
While the white tunnel's material absorbed 15 to 30 percent of the light the black material absorbed 40 to 50 [%] of the irradiation. In case of the white material the absorbance level seems more wavelength sensitive than in case of the black material (Figure 5 and Figure 6).
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. НАЭП. 2017. Вып. 91.
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
Wavelength
!_ИЮ1_
Figure 5: Reflectance curves: Full sky (bright blue), black tunnel (dark blue),
white tunnel (green)
Рис. 5. Кривые отражения: под открытым небом (светло- синий), черный туннель (темно-
синий), белый туннель (зеленый)
улйик iro с-™* - 0 9ВШ
tn< 1«* ЫН*.
Spcctral Data
a uni
Figure 6: Absorbance curves: Full sky (bright blue), black tunnel (dark blue),
white tunnel (green)
Рис. 6. Кривые поглощения: под открытым небом (светло- синий), черный туннель (темно-
синий), белый туннель (зеленый)
In comparison to the control area in the white tunnel the temperature was 1 -2 [°C] lower while humidity was 1-2 [%] higher. In case of the black tunnel the temperature was 0,5 [°C] higher, humidity was 0,5 [%] lower.The light utilization efficiency was higherunder both tunnelsthan it was in the control area. In case of black tunnel the photochemical index waseven higher. In case of water and nitrogen content of leafs no significant different could be found (Table 1). It means the soil preparation, nutrient supply and irrigation could create the favourable homogeneity for the
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_
plantation. It indicates that the only variable between treatments really is the difference in illumination.
Table 1
Таблица 1
Spectral plant indicators in different treatments.
Спектральные показатели при различных покрытиях
The yield results of year 2016 show interesting correlation between different varieties. Results indicate both positive and negative effects in total yield and mean berry weight. Certain varieties reacted with higher yield to both types of cover material compared to the control while others did not reacted significantly to the cover materials. 'Eszterhazaiketszertermo'variety produced more than twice the yield than the control under both experimental cover materials (Table 2).
Table 2
Таблица 2
Yield and berry weight in2016.
Урожайность и вес ягод в 2016 г.
Yii M 2Н16
Vim? of ihí varú'U Intuí j*ld I;;) Kstfn M run bi'fTy vi L-ijrht
.liiblftuu'ivii with "luii t М76Ч 1Ш l.bg WJ
Jideri (çcmEraili JíhLí!ll I IMI,Ü 10ДО
Juksl (cwHcd Viitli blncfc) 4TI5I Ы7.7 1.67 40J3
Julotl {cotftttl 1 .lílüll 100,(1 1,7K 100 л
Ferlâdi nmstw (roveit'rf wit!) nlûtil ? 144« ios.: 2,<il 1Ш
FL-rlHÍdí Hmillih (ciniimli 475Í5 ш 2,53 too4o
l ürnidi /iiiiidtiK |сОг«|И| libt'kl ЗШ1 ЧЧ.1 2.40 44.6
Fcflodí MIIMIL» (íuiiinrii 1(10.0 2.41 100 Л
l .^/Ii-i Ii;i/lI i k¿trt?Шú (rintivil thilli nhilL'li 240Í7 1411,5 Мз 104 Л
KizHrbi¿ai kftMwrtcmo (niiiinili 1 ЩМ14 ¡00,0 i IttíUO
EsiteiUul Utfmrttmiü Icvftitd *1tli í;J;tiLí 1 bJ4í 1.76 47,1
l'4/!4.Lihj/ji kft^rlffiDÍ (L'uiiiml) Ш1 £00,0 ш 100,(J
CONCLUSIONS
The preliminary results show significant differences between covered and uncovered plantations. Physical parameters reveal differing characteristics of the two experimental cover materials. It seems there is a strong variety-specific effect. Certain varieties showed no reaction to
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2017. Вып. 91._
the covering materials. On the other hand some varieties increase their yield decisively. With an appropriate covering material and poly tunnel solution the latter can provide huge advantage for the farmer on the market.
Based on the data obtained Photochemical reflectance index is a good indicator to find optimal light conditions for the plants and the spectroscopy in general proved to be a good solution to find potential cover materials.
The biological indicators such as growth, flowering, yield (quantity and quality) are also registered and are still under monitoring. Although the first synthesis show close correlation with the registered physical parameters the continuation, further measurements and analysis are necessary to describe all correlation and identify the best production practice.
REFERENCES
[1] K. Szalay, F. Denes, A. Szakacs, R. Nagy, T. Katko, R. Rak, A. Bablena, L.Kovacs, J. Deakvari, Z. Gulyas, Preliminary study of various Sun protection solutions in experimental raspberry plantation. International Conference on Agricultural Engineering. CIGR - AgEng 2016. Aarhus, Denmark 26 - 29 June 2016.
[2] Lagymanyosi A. and Szabo I., Calibration procedure for digital imaging, Synergy and Technical Development, Godollo, Hungary, 30. Synergy2009 CD-ROM Proceedings, 2009.
[3] Williams P.C., Manley M., Fox, G. esGeladi, P., Indirect detection of Fusariumverticillioides in maize (Zea maize L.) kernels by NIR hyperspectral imaging. Journal of Near Infrared Spectroscopy, 18, 2010.,pp. 49-58.
[4] Virag I. and Szoke Cs., Filed and laboratory examinations of corn plants by means of hyperspectral imaging. 10 th Alps-Adria Scientific Workshop. Novenytermeles, 2011.,69-72 pp.
УДК 631.9
РАСШИРЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОДУКЦИИ ИНДУСТРИАЛЬНОЙ КОНОПЛИ
С. ИВАНОВ С, д-р техн. наук; А. АДАМОВИЧС, д-р с-х. наук; А. РУЦИНЫН, д-р техн. наук Латвийский сельскохозяйственный университет, Елгава, Латвия
В последние 20 лет в мире наблюдается устойчивая тенденция увеличения спектра продукции, производимой из индустриальной конопли. В Европейском союзе разрешено возделывание около 50 сортов ненаркотической индустриальной конопли с содержанием тетрагидроканабиола менее 0,2%. Урожайность биологической массы (сухого вещества) конопли в Латвии достигает 22 т/га. При этом для классического использования для получения волокна сейчас используется менее 1/3 площадей посевов конопли.
Важное место занимает костра конопли, которая является очень ценным экологичным компонентом для производства строительных материалов. Дома, построенные на основе костры конопли (наполнитель и теплоизолятор) и извести (связующего) получили практическое распространение в Латвии и их строительством занимается 2 компании. Имеются разработки изоляционных и строительных плит с использованием костры или измельченных стеблей.
