Способ определения формы кроны растения
Владельцы патента RU 2373691:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (RU)
Изобретение относится к области растениеводства. В способе центр кроны растения принимают за центр полярной системы координат, с определенным шагом разбивают все пространство меридианальными плоскостями, проходящими через центр полярной системы координат. В каждой меридианальной плоскости с определенным шагом выделяют наклонные секущие плоскости, проходящие через центр полярной системы координат. Находят площадь сечения кроны растения в каждой секущей плоскости - миделевое сечение. В полярной системе координат строят кривую миделевого сечения - КМС, представляющую собой зависимость площади сечения кроны в данной секущей плоскости и данной меридианальной плоскости от угла наклона секущей плоскости. Форму кроны растения характеризуют формой КМС, относя ее к одному из предварительно определенных классов. Способ позволяет упростить измерения и повысить их точность. 4 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в декоративном растениеводстве для определения формы кроны растения.
Известен способ определения формы кроны растения [Пат. 2050770 РФ, МПК6 A01G 1/00 Способ определения формы кроны древесных растений / заявитель и патентообладатель ВНИИ селекции плодовых культур, автор Юрова Г.С., №93032677/15; заявл. 21.06.1993; опубл. 27.12.1995], по которому форма кроны характеризуется соотношением ее высоты и ширины.
Недостатком известного способа является его низкая точность, т.к. форма кроны определяется только ее пропорциями в сечении вертикальной плоскостью.
Наиболее близким является способ определения формы кроны растения [Тооминг Х.Г. Солнечная радиация и формирование урожая / Х.Г.Тооминг. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - С.26], в соответствии с которым форма кроны характеризуется пространственной ориентацией листьев, задаваемой площадью листовой поверхности и направлением нормали к листу, зафиксированной относительно направления на север и вертикальной оси. При этом находят площадь всех листьев, заключенных в заданных углах отклонения от направления на север и вертикальной оси с определенным шагом.
Недостатками известного способа является трудоемкость определения ориентации каждого листа кроны, невысокая точность измерений.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемый способ, является упрощение измерений и повышение их точности.
Способ определения формы кроны растения заключается в следующем.
Центр кроны растения принимают за центр полярной системы координат; с определенным шагом разбивают все пространство меридианальными плоскостями, проходящими через центр полярной системы координат; в каждой меридианальной плоскости с определенным шагом выделяют наклонные секущие плоскости, проходящие через центр полярной системы координат; находят площадь сечения кроны растения в каждой секущей плоскости (миделевое сечение); в полярной системе координат строят кривую миделевого сечения (КМС), представляющую собой зависимость площади сечения кроны в данной секущей плоскости и данной меридианальной плоскости от угла наклона секущей плоскости, форму кроны растения характеризуют формой КМС, относя ее к одному из предварительно определенных классов.
Новые существенные признаки изобретения заключаются в следующем.
Находят площадь сечения кроны растения в каждой секущей плоскости (миделевое сечение). В полярной системе координат строят кривую миделевого сечения (КМС), представляющую собой зависимость площади сечения кроны в данной секущий плоскости и данной меридианальной плоскости от угла наклона секущей плоскости, форму кроны растения характеризуют формой КМС, относя ее к одному из предварительно определенных классов.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
В основе предлагаемого способа лежит светотехническая аналогия, относящаяся к характеристике светораспределения источника света. Из теоретической фотометрии известно, что если размеры светящегося тела не превышают 1/5 расстояния до освещаемой поверхности (т.е. наблюдение производится с достаточно удаленного расстояния), то такой источник можно принять за точку. От этой точки, называемой фотометрическим центром (ФЦ), откладывают вектора сил света источника в различных направлениях. Получаемая в пространстве фигура - фотометрическое тело (ФТ). Для осесимметричного ФТ его сечение вертикальной плоскостью, проходящей через ФЦ, называется кривой силы света (КСС).
По аналогии определим понятие фитофотометрического центра (ФФЦ) как геометрического центра кроны растения, от которого будем откладывать вектор, пропорциональный значению площади сечения кроны в данном направлении (т.е. ее миделевому сечению). Получаемую объемную фигуру в пространстве назовем фитофотометрическим телом (ФФТ). Для осесимметричной кроны сечение ФФТ вертикальной плоскостью, проходящей через ФФЦ, назовем кривой миделевого сечения (КМС) кроны.
На фиг.1 позициями обозначены: 1 - крона исследуемого растения; 2 - центр кроны исследуемого растения (ФФЦ), 3 - меридианальные плоскости, характеризуемые углом β.
За центр полярной системы координат принимают центр кроны исследуемого растения (ФФЦ). При несимметричной форме кроны измерения производят в различных меридианальных плоскостях.
На фиг.2 позициями обозначены: 1 - крона исследуемого растения; 2 - центр кроны исследуемого растения (ФФЦ), 3 - наклонные секущие плоскости, характеризуемые углом α, 4 - площадь сечения кроны Sα под углом α.
Для характеристики формы кроны растения определяют площади ее сечения в наклонных секущих плоскостях, проходящих через ФФЦ в одной из меридианальных плоскостях.
На фиг 3. показано, что в полярной системе координат строят кривую миделевого сечения (КМС) кроны, представляющую собой зависимость площади сечения кроны Sα в плоскости, характеризуемой углом α, от угла α.
Полученная кривая является характеристикой формы кроны растения, которая может быть использована в декоративном растениеводстве для идентификации растения, определения его соответствия заданным стандартам, выбора облучательного прибора для выращивания растений в условиях светокультуры.
Для осесимметричной кроны растения достаточно нахождения КМС в одной из меридианальных плоскостей.
Пример. Исследовали декоративные растения с различной формой кроны. У отдельных экземпляров растений даже одного вида количество листьев, формирующих крону, их размер и ориентация наблюдались различными. Производили статистический анализ, отдельные виды растений относили в классы по схожести их КМС, как показано в таблице на фиг.4. Растения, форма кроны которых образована в основном горизонтально расположенными листьями (Xanthosoma, Maranta, Fatshedera), в соответствии со светотехнической аналогией относили к классу Д (косинусная форма кроны). Растения, форма кроны которых образована в основном вертикально расположенными листьями (Sansevieria, Cereus, Haworthia, Stapelia), в соответствии со светотехнической аналогией относили к классу С (синусная форма кроны). Растения, форма кроны которых образована в основном равновероятно ориентированными листьями (Coleus, Echinopsis, Caladium), в соответствии со светотехнической аналогией относили к классу М (равномерная форма кроны). Растения, форма кроны которых образована в основном наклонно расположенными листьями (Monstera, Codiaeum), в соответствии со светотехнической аналогией относили к классу Л (полуширокая форма кроны).
Способ определения формы кроны растения, заключающийся в том, что центр кроны растения принимают за центр полярной системы координат, с определенным шагом разбивают все пространство меридианальными плоскостями, проходящими через центр полярной системы координат, в каждой меридианальной плоскости с определенным шагом выделяют наклонные секущие плоскости, проходящие через центр полярной системы координат, отличающийся тем, что находят площадь сечения кроны растения в каждой секущей плоскости - миделевое сечение, в полярной системе координат строят кривую миделевого сечения (КМС), представляющую собой зависимость площади сечения кроны в данной секущей плоскости и данной меридианальной плоскости от угла наклона секущей плоскости, форму кроны растения характеризуют формой КМС, относя ее к одному из предварительно определенных классов.
