Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ искусственного освещения растительных культур в теплицах

 
Международная патентная классификация:       A01G

Патент на изобретение №:      2397636

Автор:      Тышкевич Евгений Валентинович (RU)

Патентообладатель:      Государственное научное учреждение Костромской научно-исследовательский институт сельского хозяйства (RU)

Дата публикации:      27 Августа, 2010

Начало действия патента:      15 Декабря, 2008

Адрес для переписки:      156543, Костромская обл., Костромской р-н, с. Минское, ул. Куколевского, 18, ГНУ Костромской научно-исследовательский институт ГНУ КНИИСХ

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для выращивания сельскохозяйственной продукции при искусственном освещении. В способе периодически изменяют интенсивности светового потока и спектрального состава источника света. Освещение растений в сооружениях защищенного грунта осуществляется на основе принципа удвоения естественного суточного ритма за счет плавного перехода уровня освещенности от ночного к дневному и наоборот. Переход происходит два раза в сутки, с учетом изменения лунного и солнечного спектров облучения. Причем пики максимальной суточной освещенности совпадают с моментами верхней, дневной, и нижней, ночной, кульминациями солнца. Соотношение продолжительности светлого и темного периодов зависит от степени вегетативной зрелости и вида выращиваемых растительных культур. Способ позволяет повысить урожайность за счет оптимизации светового режима, увеличить скорость роста растений, снизить расход электроэнергии, а также расширить диапазон применения.

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для выращивания цветов, овощей, фруктов и другой сельскохозяйственной продукции при искусственном освещении.

Известен способ выращивания растений огурца при искусственном освещении, в котором в течение первых 18-22 суток после выращивания рассады огурца производят ее облучение с интенсивностью, равной 25-30% от максимальной, затем следующие 14-16 суток характеризуются максимальными значениями интенсивности, и, наконец, последние 28-32 суток интенсивность облучения постепенно снижают до 28-30% от максимальной (RU 2131179 С1, 1999.06.10).

Недостатком данного способа является невозможность регулирования спектра излучения облучающего светового потока.

Известен способ локального бестеневого освещения рассады в закрытом от внешней среды пространстве с регулируемым защитным колпаком, снабженным искусственным источником света, в котором периодически изменяют площадь освещаемой поверхности, интенсивность светового потока источника света, а также спектральный состав освещения рассады, причем в качестве искусственного источника света используются светодиоды (RU 2006119966 А, 2007.12.27).

К недостаткам данного способа следует отнести сложность практической реализации и ограниченный диапазон использования.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения (прототипом) является способ искусственного светоимпульсного освещения растений, в котором освещение растительных культур осуществляется световыми импульсами регулируемой интенсивности, частоты и скважности, причем источники света выполнены на светодиодах с различным спектром излучения (RU 2326525 С2, 2008.06.20).

К недостаткам следует отнести применение дорогостоящего оборудования для реализации данного способа, использование специальных сооружений защищенного грунта и ограниченный диапазон использования.

Технической задачей изобретения является создание способа искусственного освещения растительных культур в теплицах, позволяющего повысить урожайность за счет оптимизации светового режима, увеличить скорость роста растений, снизить расход электроэнергии, а также расширить диапазон применения.

Эта задача достигается тем, что в предлагаемом способе искусственного освещения растительных культур в теплицах, предусматривающем периодическое изменение интенсивности светового потока и спектрального состава источника света, освещение растений в сооружениях защищенного грунта осуществляется на основе принципа удвоения естественного суточного ритма, то есть плавного перехода уровня освещенности от ночного к дневному и наоборот, происходящего два раза в сутки, с учетом изменения лунного и солнечного спектров облучения, причем пики максимальной суточной освещенности совпадают с моментами верхней, дневной, и нижней, ночной, кульминациями солнца, а соотношение продолжительности светлого и темного периодов зависит от степени вегетативной зрелости и вида выращиваемых растительных культур.

Очень важным условием, влияющим на скорость роста растений и величину урожая в теплице, является свет. Энергия света используется растениями для фотосинтеза и регуляции своего развития - прорастания, цветения, плодоношения. При низкой интенсивности света преобладают процессы дыхания растений, энергия для жизнедеятельности черпается за счет распада ранее синтезированных веществ. Повышение интенсивности света пропорционально увеличивает фотосинтез. При дальнейшем росте облучения фотосинтез замедляется, после чего наступает фаза насыщения.

При низкой световой интенсивности растения получаются вытянутые. У редиса, например, образование корнеплодов происходит с пониженной активностью, растения формируют цветоносные стебли. У томатов и огурца цветы опадают, размеры плодов невелики, вкусовые качества низкие.

Интенсивный свет позволяет скоординировать фотосинтез, рост и развитие растений, увеличить урожай, получать крупные плоды высокого качества, значительно снизить сроки вегетации. В то же время для выращивания зелени сильный свет вреден, так как рост листовой поверхности замедляется, качество листьев снижается, они желтеют и становятся жесткими. Следовательно, для обеспечения максимальной продуктивности растительных культур решающим фактором является оптимальный выбор уровня освещенности.

Считается, что солнечный (дневной) свет является лучшим освещением, поскольку филогенетическое развитие растений происходило именно на нем, растения лучше к нему приспособлены. Чем ближе спектральный состав искусственного освещения к естественному спектру, тем выше эффективность фитоценоза. Дневной свет наряду с питательными веществами и водой является одним из важнейших факторов для выращивания растений. Но дневного света может не хватать. Индустрия растениеводства все больше склоняется к использованию искусственного освещения, с помощью которого пролонгируется сезон выращивания растений, улучшается контроль над процессами роста. Качество освещения определяет успех всего производства.

При дозировании света в теплице следует ориентироваться на выращиваемую культуру, правильно регулируя освещенность и создавая оптимальные условия для ее роста. Практика показывает, что для огурца световой день должен составлять 16 часов, для помидоров - 18 часов, а для роз - 19 часов. В некоторых теплицах практикуется круглосуточное освещение. Однако для нормального физиологического развития растений требуется несколько часов полной темноты. Необходимо также учитывать потребность в вариативном освещении различных растений - короткого и длинного дня.

Исходя из вышеизложенного, для организации оптимального искусственного освещения в сооружениях защищенного грунта необходимо обеспечить достаточную интенсивность, необходимый спектр и длительность световой процедуры, соблюдая при этом вариативный алгоритм естественного изменения освещения - переход от ночного к дневному и наоборот.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность светорадиационной обработки растений путем удвоения естественного суточного ритма. То есть в течение 24 часов интенсивность освещения от максимального до минимального значения плавно изменяется два раза, имитируя ночь, восход, день, закат, снова ночь и т.д. При этом пики максимальной освещенности совпадают с моментами верхней, дневной, и нижней, ночной, кульминациями солнца: максимальная освещенность (день) приходится на 12 час и 24 часа, а минимальная (ночь) - на 6 час и 18 час. Привязка экстремальных значений освещенности к солнечным кульминациям позволяет избежать нарушений естественных биоритмов растений, причем спектральный состав светового облучения соответствует солнечному и лунному спектрам в соответствующих фазах. Соотношение продолжительности светлого и темного периодов зависит от степени вегетативной зрелости и вида выращиваемых растительных культур.

Удвоение суточного ритма способствует ускорению роста растений, увеличению вегетативной массы, снижению затрат на электроэнергию.

Предлагаемый способ позволяет эффективно использовать как солнечный свет, так и искусственное освещение, обеспечивая необходимый радиационный режим круглый год, он не вызывает световую «усталость» растений.

Предлагаемый способ позволяет повысить урожайность на 6-11%.

Применение данного способа не нарушает экологию окружающей среды, а также не вызывает генетических изменений растительных культур.

Формула изобретения

Способ искусственного освещения растительных культур в теплицах, предусматривающий периодическое изменение интенсивности светового потока и спектрального состава источника света, отличающийся тем, что освещение растений в сооружениях защищенного грунта осуществляется на основе принципа удвоения естественного суточного ритма, то есть плавного перехода уровня освещенности от ночного к дневному и наоборот, происходящего два раза в сутки, с учетом изменения лунного и солнечного спектров облучения, причем пики максимальной суточной освещенности совпадают с моментами верхней, дневной, и нижней, ночной, кульминациями солнца, а соотношение продолжительности светлого и темного периодов зависит от степени вегетативной зрелости и вида выращиваемых растительных культур.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.12.2010

Дата публикации: 10.11.2012





Популярные патенты:

2260930 Способ внесения органических удобрений

... для выделения контуров плодородия целесообразно использовать методы дистанционного зондирования с последующим определением содержания гумуса в почве на выделенных контурах. В зависимости от уровня обеспеченности почвы гумусом на выделенных участках их разделяют минимум на 3-4 группы и соответственно для каждой группы контуров плодородия определяют дозу органического удобрения. При этом для внесения удобрения требуется специальная техника, оснащенная борткомпьютерами, способная в автоматическом режиме менять дозировку удобрения в соответствии с заложенной в борткомпьютер программой. В настоящее время такая техника (опытные образцы) создана силами ВНИИКОМЖ под методическим ...


2473366 Вещество, обладающее антимикробным действием

... атомов углерода представляет особый интерес. Более того, предпочтительно, чтобы общее содержание виниловых групп в ненасыщенном полиолефине составляло больше 0,11 на 1000 атомов углерода. В данном случае наиболее предпочтительный диапазон составляет от 0,15 до 0,80 на 1000 атомов углерода, однако он может больше.Известно, что в полимерах обнаружено два типа виниловых групп. Первый тип виниловых групп образуется в результате процесса полимеризации посредством реакции -разрыва вторичного радикала или в результате применения так называемого агента переноса цепи. Второй тип, который является предпочтительным для настоящего изобретения, получают путем полимеризации по меньшей мере ...


2285375 Способ обработки почвы и устройство для его осуществления

... из-за наличия плеча сил между направлением движения штока гидроцилиндра 5 и направлением действия силы по промежуточному звену 7, которая действует на опорное колесо 3. Уменьшение потребляемого гидроцилиндром 5 усилия снижает энергоемкость обработки. Наклонная стойка 6 установлена под углом к горизонтальному брусу 8. Это упрощает конструкцию, обеспечивает работоспособность устройства, надежность регулировки и плавное изменение глубины обработки почвы. Формула изобретения 1. Способ обработки почвы, включающий предварительную установку глубины обработки на стационаре, заглубление рабочих органов и рыхление, отличающийся тем, что поле разбивают на поперечные участки ...


2459398 Способ рекультивации почв, загрязненных минерализованными водами

... collina и Salsola ruthenicd). Культивирование проводили на открытом воздухе в течении 120 суток, отбор проб осуществлялся каждые 30 суток. Периодически, по мере необходимости, осуществлялся полив пресной водой, из расчета 1,5-2 л/м2. Результаты исследования представлены на фиг.2.Как видно из фиг.2, внесение ила и высадка растений-галофитов позволила снизить остаточное содержание хлорид-ионов в среднем более чем в два раза. При этом наибольший эффект достигается за счет сорбции хлоридов брикетами избыточного ила. Высадка растений-галофитов эффективна при содержании солей менее 5%. При концентрации солей более 10 мас.% целесообразна предварительная промывка почвы пресной водой.Пример ...


2387128 Система сбора отходов для отделения жидких отходов от твердых отходов

... фартук, предотвращающий выгрузку жидких и твердых отходов вниз через края верхней ветви.16. Система сбора отходов по п.1, включающая в себя вытяжной воздуховод, связанный с верхней ветвью конвейера.17. Система сбора отходов для разделения жидких и твердых отходов, содержащая: пол хлева для животных; отверстия для выгрузки отходов животноводства в полу хлева для животных; конвейер для отходов животноводства, проходящий под отверстиями для выгрузки отходов животноводства, причем конвейер для отходов животноводства содержит верхний ролик конвейера, нижний ролик конвейера и бесконечную конвейерную ленту, проходящую вокруг верхнего и нижнего роликов конвейера; конвейерная лента имеет ...


Еще из этого раздела:

2262220 Способ возделывания кормовых культур в условиях астраханской области (варианты)

2154296 Зерноуборочная машина, преимущественно зерноуборочный комбайн, с мультипроцессорным управляющим устройством

2460269 Малогабаритный картофелеуборочный комбайн

2479988 Способ формирования линейно ориентированного виноградника с капельным орошением (версия 3)

2304875 Способ активации воды для полива при выращивании растений и устройство для его осуществления

2269243 Капсулированный посадочный материал с регулируемыми свойствами и способ его получения

2040152 Способ выращивания корнеплодных культур в контролируемых условиях и установка для его осуществления

2270554 Сепарирующее устройство зерноуборочного комбайна (варианты)

2256318 Инъектор для капельного орошения

2121263 Способ лесоводственной оценки технологического комплекса машин