CC BY
26НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ И
ПРОИЗВОДСТВ В АПК И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УДК 628.977.1:631.234:582.5/9:631.5
РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ ПО ВЫРАЩИВАНИЮ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ ПОД СВЕТОДИОДНОЙ ФИТОУСТАНОВКОЙ С МЕНЯЮЩИМСЯ СПЕКТРАЛЬНЫМ СОСТАВОМ ИЗЛУЧЕНИЯ
Н. П.Кондратьева, Р. И. Корепанов, И. Р. Ильясов Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ижевск
Е. Н. Сомова Маркова М. Г.
ФГБНУ Удмуртский НИИ сельского хозяйства
Аннотация. Урожайность сельскохозяйственных культур до 95% формируется за счет фотосинтетической деятельности растений. Поэтому нами была разработана светодиодная фитоустановка из разных по спектру светодиодов. Получены положительные результаты при выращивании меристемных растений земляники. Отмечена разница в эффективности светодиодного освещения для выращивания различных сортов земляники.
Ключевые слова: светодиодные фитоустановки, облучение, освещение, программируемые логические контроллеры, микроконтроллеры, светодиодные ленты.
Введение. Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от многих факторов окружающей среды. И, в первую очередь, от спектра излучения [1,2,3,4,5]. Поэтому разработка светодиодных фитоустановок с изменяющимся спектральным составом, которые при этом электро- и экологически безопасны и позволяют снизить расход электрической энергии на цели облучения, является актуальной задачей.
Объект и методика. Аспирантами, магистрами кафедры автоматизированного электропривода Ижевской
сельскохозяйственной академии совместно с учеными НИР ФГБНУ Удмуртского НИИ сельского хозяйства исследуется влияние светодиодных систем освещения на рост и развитие меристемных растений с целью разработки эффективной энергосберегающей светодиодной фитоустановки. Освещенность измерялась люксметром
типа ТКА, ультрафиолетовое излучение - прибором УФ-Радиометром «ТКА-АВС», площадь листьев - специальным проектором [6,7,8,9,11,12,17].
В опытах до 2016 года использовались точечные светодиоды разного цвета на светодиодных лентах (рисунок 1).
Рисунок 1 -Фото разработанной фитоустановки со светодиодными
лентами
В светодиодной ленте находятся три вида диодов: красные, зеленые и синие, которые соединены последовательно. Максимальная облученность (освещенность) составляет 580 лк. Визуально излучение имеет лилово-бордовый цвет, напоминающий излучение разрядных фито ламп ЛФ40-1 и ЛФ-40-2, разработанных Ю.М. Жилинским и В.Д. Куминым (рисунок 2).
Рисунок 2 - Измерение светотехнических характеристик
фитосветильника Результаты и обсуждение. В сравнении с традиционным люминесцентным облучателем с лампами белого света, использование нового светодиодного облучателя полного спектра в микроклональном размножении земляники садовой и ремонтантной в целом оказало положительное влияние, но эффект различался в зависимости от сорта. Так, под светодиодным облучателем полного спектра на этапе собственно микроразмножения активнее пролиферировали и показали больший коэффициент размножения микропобеги сорта «Фестивальная» и сорта «Брайтон» (ремонтантный). Микропобеги сорта «Корона» и «Сан-Андреас» (ремонтантный) пролиферировали на уровне контрольного варианта, т.е. как под люминесцентными лампами.
Рисунок 3 -Общий вид меристемных растений
Для смешивания цветов мы использовали микроконтроллер АШера328, который смешивал цвета в требуемой пропорции. Предпочтение было отдано этому микроконтроллеру в виду того, что он прост в использовании и имеет доступную цену в пределах 250...450 руб. [10,13,14,15,16]
Заключение.
Разработанная фитоустановка с меняющимся спектральным составом излучения электро- и пожаробезопасна, экологически чиста, позволяет повысить продуктивность растений и существенно снизить расход электрической энергии на цели облучения.
Список использованных источников:
1. Большина, Н.П. Облучательные установки с газоразрядными лампами в промышленном цветоводстве. / Н.П Большина // Дисс.канд. техн. Наук. М.: МИИСП им. В.П. Горячкина. - 1985. - 169 с.
2. Кондратьева Н.П., Большин Р.Г., Краснолуцкая М.Г Энергоэффективное энергосберегающие светодиодные облучательные установки Вестник ВИЭСХ. 2016. № 3 (24). С. 48-53.
3. Кондратьева Н.П., Владыкин И.Р., Баранова И.А., Большин Р.Г., Краснолуцкая М.Г Энергосберегающие электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве. Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 4 (19). С. 11-16.
4. Кондратьева Н.П., Краснолуцкая М.Г., Большин Р.Г., Батурин А.И., Глазырин КФ .Обоснование применения ресурсосберегающих источников энергии. Материалы международной НПК (посвященной 85-летию ФГБОУ ВО Чувашская ГСХА). ФГБОУ
ВО "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия". 2016. С. 435-440.
5. Кондратьева Н.П., Юран С.И., Владыкин И.Р., Баранова И.А., Козырева Е.А., Баженов В.А Прогрессивные электротехнологии и электрооборудование Вестник НГИЭИ. 2016. № 2 (57). С. 49-57.
6. Кондратьева, Н.П. Энергоэффективное энергосберегающие светодиодные облучательные установки / Н.П. Кондратьева, Р.Г. Большин, М.Г. Краснолуцкая // Вестник ВИЭСХ. - 2016. - № 3 (24). -С. 48-53.
7. Кондратьева, Н.П. / Р.А Валеев., С.И. Юран Н.П. Кондратьева, И.Р. Владыкин, В.В. Логинов, Р.Г. Кондратьев, М.Г. Маркова // Светодиодная система для облучения меристемных растений / Патент на полезную модель RUS 127286 17.07.2012.
8. Кондратьева, Н.П. Возможность использования светодиодных RGB-технологий в тепличных комплексах / Н.П. Кондратьева, Р.А Валеев // В сборнике: Аграрная наука -инновационному развитию АПК в современных условиях материалы Всероссийской научно-практической конференции. ФГБОУ ВПО Ижевская государственная сельскохозяйственная академия.- 2013. -С. 44-46.
9. Кондратьева, Н.П. Обоснование параметров светокультуры меристемный растений / Н.П.Кондратьева, Р.И. Корепанов, М.Г.Краснолуцкая, Р.Г. Большин // В сборнике: Научно-образовательная среда как основа развития агропромышленного комплекса и социальной инфраструктуры села материалы международной научно-практической конференции (посвященной 85-летию ФГБОУ ВО Чувашская ГСХА). ФГБОУ ВО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия». - 2016. - С. 425431.
10. Кондратьева, Н.П. Повышение эффективности светодиодный фитоустановок (LED-фитоустановок) в защищенной грунте / Н.П. Кондратьева, А.П. Коломиец, Р.Г. Большин, М.Г. Краснолуцкая // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2016. - № 4 (49). - С. 59-69.
11. Кондратьева, Н.П. Повышение эффективности электрооблучения растений в защищенном грунте / Кондратьева, Н.П.// Дисс. Д-р техн. Наук М.: ВИЭСХ. - 2003. - 250 с.
12. Кондратьева, Н.П. Энергосберегающие электротехнологии и электрооборудование на предприятиях агропромышленного комплекса / Н.П. Кондратьева, С.И. Юран, И.Р. Владыкин, И.А. Баранова, Е.А. Козырева, В.А. Баженов// В сборнике: Энергоресурсосбережение в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и
агропромышленном комплексе Материалы регионального научно-практического семинара. Ижевск - 2016. - С. 304-312.
13. Кондратьева. Н.П. Прогрессивные электротехнологии и электрооборудование / Н.П. Кондратьева, С.И. Юран, ИР. Владыкин., И.А. Баранова, Е.А. Козырева., В.А. Баженов // Вестник НГИЭИ. -2016. - № 2 (57). - С. 49-57.
14. Корнев, С. А. / С. А Корнев, Р.Г. Большин, М.Г. Краснолуцкая, Д.В Коростелёв // Возможность использования систем управления интеллектуальными светодиодными и фитосветильниками. В сборнике: Биотехнология. Взгляд в будущее IV Международная научная Интернет-конференция. 2015. С. 62-66.
15. Микропроцессорные системы управления: учебное пособие по дисциплине «Микропроцессорные системы управления» для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Агроинженерия», профиль «Электрооборудование и электротехнологии» / Н.П. Кондратьева, ИР. Владыкин, И.А. Баранова, Р.Г. Большин, М.Г. Краснолуцкая. Ижевск, - 2015. - 151 с.
16. Информационно-управляющие системы в электроэнергетике с использованием инструментального программного комплекса промышленной автоматизации «CODESYS» и «ZELIO SOFT»: учебное пособие для вузов / Н.П. Кондратьева, А.П. Коломиец, ИР Владыкин, И.А. Баранова, М.Г. Краснолуцкая, Р.Г. Большин. Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, - 2015. - 62 с.
17. Kondrateva, N. P. Energy saving technologies and electric equipment appeled in agriculture / N.P. Kondrateva, I.R. Vladykin, V.M. Litvinova, M.G. Krasnolutskaya., R.G. Bolshin // Research in Agricultural Electric Engineering. 2016. № 2. C. 62-68.
Надежда Петровна Кондратьева, доктор технических наук, профессор; Корепанов Роман Игоревия, аспирант; Ильясов Илънур,
магистр
Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ижевск
Сомова Елена Николаевна, старший научный сотрудник отдела проведения НИР; Маркова Марина Геннадьевна, научный сотрудник отдела проведения НИР ФГБНУ Удмуртский НИИ сельского хозяйства, гг. Ижевск.
EXPERIMENTAL RESULTS ON CULTIVATION OF MERISTEMIC PLANTS BY LED PHYTOINSTALLATION WITH A CHANGING SPECTRUM COMPOSITION OF RADIATION Kondratyeva N. P., Korepanov R. I., Ilyasov I., Somova E. N., Markova M. G.
Abstract. Crop yields up to 95% are obtained due to the photosynthetic activity of plants. Therefore we have constructed light-emitting diodes (LED) phytoinstallation from LEDs, different in the spectrum. Positive results were obtained when growing meristem strawberry plants.
Keywords: LED phyto installation, radiation, lighting, programmable logical controllers, microcontrollers, LED tapes.
Nadezhda Petrovna Kondratyeva, Doctor of Technical Sciences, professor; Korepanov Roman Igorevich, graduate student; Ilyasov
Ilnur, master Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk Somova Elena Nikolaevna, Senior Researcher of the Research Department; Markova Marina Gennadyevna, Researcher of the Research Department FSBSI Udmurt Scientific Research Institute of Agriculture, Izhevsk
