Способ выращивания овощных культур в условиях защищенного грунта

 

Использование: в сельском хозяйстве, в частности, при выращивании овощных культур в контролируемых условиях внешней среды. Сущность изобретения: культуры выращивают при облучении искусственным светом, при этом облучают потоком фотосинтетически активной радиации, содержащей 2,5-6,0% ультрафиолетовых лучей с длиной волны 300-340 нм. 1 табл.

сОюз coHETcKvlx

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А О1 G 31/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4918451/13 (22) 12.03.91 (46) 30.06.93. Бюл. М 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический светотехнический институт (72) Н.H.Ïðîòàñîâà, Л.Б.Прикупец, П.И.Сторожев, В.П.Гусаров, М.В.Добровольский, Е.И.Мудрак, И.И,Сентицкий, В,Ю.Казенас и

С.Ф.Захаров (56) Леман В.M. Курс светокультуры растений. M.: Высшая школа, 1976, с. 183-204.

Изобретение относится к растениеводству в защищенном грунте с использованием искусственного облучения.

Цель изобретения — получение экологически чистой овощной продукции с понижен н ым содержанием нитратов.

Это достигается тем, что в известном способе выращивание овощных культур в условиях защищенного грунта при облучении электрическими источниками света растения в течение всего периода вегетации облу ают совместно потоки ФАР и УФ диапазона спектра с ЛЛ = 300 340 нм с максимумом 310+320 нм, причем облученность в указанном диапазоне составляет 2,5-6 от облученности фотосинтетически активной радиации.

Определение спектральных и энергетических характеристик УФ-излучения, обеспечивающих возможность фоторегулирования направленности биосинтеза у овощных куль- . тур, проводилось в условиях фитотрона Института физиологии растений АН СССР. В качестве источника излучения в области ФАР использовались стандартные люминесцент„„ Ы„, 1824110 Al (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ОВОЩНЫХ

КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО

ГРУНТА (57) Использование: в сельском хозяйстве, в частности, при выращивании овощных культур в контролируемых условиях внешней среды. Сущность изобретения: культуры выращивают при облучении искусственным светом, при этом облучают потоком фотосинтетически активной радиации, содержащей 2,5 — 6,0 (, ультрафиолетовых лучей с длиной волны 300 — 340 нм. 1 табл. ные лампы (ЛЛ) "белого света" типа ЛБ65.

Для получения дополнительного излучения в различных диапазонах УФ-области применялись эритемные ЛЛ типа ЛЭ мощностью

40 Вт (максимум излучения в диапазоне

290 — 330 нм, в спектре ламп до 10 интегрального лучистого потока в УФ-области приходится на спектральный диапазон

ЛА - 270 295 нм), а также два типа специально разработанных экспериментальных

УФ-ЛЛ мощностью 58 Вт, селективно излучающих в одном из спектральных диапазонов:а) ЛЛ -300 340нмиб) ЛЛ =340 390 нм. В отличие от ЛЛ типа ЛЭ в спектре этих ламп излучение с А < 295 нм полностью отсутствует.

Растения выращивались в течение вегетации в климатических камерах с технологической площадью 8 м . Параметры микроклимата регулировались в следующих пределах: температура 18+24 С, влажность воздуха 7080$, концентрация CCb составляла 0,0357(,. Для определенной культуры

1824110 указанные параметры устанавливались на оптимальном уровне.

Стандартные ЛЛ типа ЛБ и УФ-ЛЛ устанавливались в одной плоскости в раме, расстояние от которой до верхних листьев растений могло изменяться в пределах

0,25-0,8 м, что обеспечивало возможность поддержания неизменного уровня облученности на разных стадиях онтогенеза растений. При постоянной облученности ФАР (65

Вт/м — для редиса и салата, 100 Вт/м — для

2 2 огурца), облученность в каждом из указанных выше спектральных диапазонов в УФобласти изменялась в пределах 010 (, от

ЕеАп, оставаясь для определенного опыта величиной постоянной.

Облученность в видимой области контролировалась пиранометром Янишевского, для измерений в УФ-области дополнительно использовалась комбинация светофильтров БС-5, БС-6, БС-11.

Пример. Полученные выводы иллюстрируются на результатах выращивания в условиях светокультуры растений редиса сорта "Рубин". Условия эксперимента: температура воздуха в камере в период облучения — 21 22 С, ночью — 18 "= 1 С, влажность — 80 )(„концентрация СО2 — 0,035, фотопе- риод — 16 ч.

Продолжительность периода вегетации

30 дней.

В предварительных экспериментах, проведенных b остекленных теплицах, при использовании ламп типа ОЭ-40 были выявлены ожоги листьев и, в итоге, гибель растений, вызванные УФ-излучением с А< 290 нм.

В дальнейшем, в условиях фитотрона, эритемные ЛЛ в экспериментах не использовалисьь.

Результаты экспериментов с использованием дополнительного облучения в УФ диапазоне ЛЛ= 300-340 нм приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при соответствующем отношении Eys/E4>ap пРодУктивность редиса может быть увеличена на 200, а концентрация нитратов снижена в 2,6 () раза.

Выбор граничных значений заявляемого соотношения облученностей УФ-диапазона спектра в области ФАР определяется следующими соображениями: а) Минимальное значение — 2,57; (округлЯетсЯ), т.е. пРи Ey4,/Еф8р < 257, не достигается существенного снижения концентрации нитратов. б) Максимальное значение — 6 ((округляется), т.к, увеличение Етф/Egap выше укаэанного уровня уже не оказывает заметного влияния на снижения концентрации нитратов.

Использование для дополнительного облучения УФ-диапазона Л1 = 340 370 нм не дало существенных отличий, по продуктивности по сравнению с контролем (облучение только ФАР лампы ЛБ 58), отмечалось, в то же время, незначительное снижение5 в корнеплодах содержания нитратов (до 15 — 20 ), Таким образом, прямыми фотобиологическими экспериментами установлена возможность с помощью дополнительного к

ФАР УФ-облучения с спектральным диапа15 зоном ЛА - 300 340 нм без снижения продуктивности (возможно даже некоторое ее увеличение) существенно снижать концентрацию нитратов в корнеплодах редиса, Аналогичные результаты по изменению со20 держания нитратов в полезной биомассе были получены на растениях капусты сорт

"Хибинская" (салат), огурца сортов НИИОХ

412 и "Успех" (в фитотроне и в остекленной теплице). Выявленная закономерность присуща также зеленым овощным культурам и ряду других сельскохозяйственных растений, отличающихся направленностью биосинтеза, способствующей накоплению нитратов как в вегетативной массе, так и в плодах и корнеплодах.

Предлагаемый способ позволяет при минимальных дополнительных затратах решить в значительной степени проблему производства экологически чистой овощной продукции в условиях защищенного грунта.

Его применение целесообразно в условиях массового производства овощей в зимних тепличных комбинатах, а также в вегетационных установках для выращивания расте40 ний при полном искусственном освещении, что особенно важно в экстремальных условиях проживания людей, где свежие овощи являются ценным элементом пищевого рациона (регионы Крайнего Севера, Якутии, 45 Сибири, полярные и высокогорные станции и т.д.).

Предлагаемый способ, устанавливая обоснованные требования к спектру излучения в УФ-области, является основной для

50 создания фитоламп нового поколения, позволяющих выращивать растения не только с высокими хозяйственными показателями, но и с высоким качеством биомассы, Формула изобретения

Способ выращивания овощных культур в условиях защищенного грунта, включающий облучение растений искусственным светом, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания нитратов. рас1824110 тения облучают в течение всего вегетационного периода потоком фотосинтетически активной радиации, содержащей 2,5 — 6 ультрафиолетовых лучей с длиной волны

300 340 нм.

Составитель Н.Протасова

Тех ред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Редактор

Заказ 2199 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 Москва Ж-35 Рэ шская наб. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101