Вегетационная установка
Владельцы патента RU 2394420:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный Аграрный Университет (RU)
Вегетационная установка содержит полую цилиндрическую камеру и источники света. Цилиндрическая камера, купольная крыша, пол состоят из наружной съемной прозрачной стенки и внутренней стационарной прозрачной стенки. Источники света выполнены точечными, вмонтированы между наружной съемной прозрачной стенкой и внутренней стационарной прозрачной стенкой и разделены вертикальными и горизонтальными перегородками, образуя секции в форме квадратов. В левом верхнем углу секции в форме квадратов расположены точечные источники синего света, в правом верхнем углу - точечные источники зеленого света, в левом нижнем углу - точечные источники красного света, в правом нижнем углу - точечные источники белого света. При таком выполнении повышается эффективность установки за счет равномерного и управляемого освещения. 3 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к климатическим камерам для выращивания растений.
Известна вегетационно-климатическая камера (патент РФ №2283579, кл А01G 9/24, 2006 - прототип), включающая полую цилиндрическую камеру, источники света, вентиляторы, притом она снабжена направляющей рельсой для перемещения источников света, выполненную в виде спирали и установленную сверху в горизонтальной плоскости над стеллажами с вегетационными сосудами, а вентиляторы соединены посредством гибкого шланга с кареткой с закрепленным на ней источником света и установленной на направляющей рельсе. Каретка с источником света выполнена с возможностью реверсивного перемещения ее в горизонтальной плоскости по направляющей рельсе.
Недостатком известной вегетационно-климатической камеры является низкая эффективность установки, так как источники света имеют возможность облучать растения только сверху вниз.
Цель изобретения - повышение эффективности вегетационной установки за счет обеспечения равномерного и управляемого освещения.
Известно, что интенсивность вертикального света резко падает после прохождения света через лист. Верхний лист получит 100% света, следующий за ним 20%, третий лист - только 4%. Обеднение спектрального состава света еще более существенно. Кроме того, при искусственном освещении целесообразно располагать источники излучения так, чтобы излучение падало на ценозы под определенными углами.
Известно также, что спектральные диапазоны света имеют следующие физиологические значения:
- 400-500 нм («синий»): необходим для фотосинтеза и регуляции;
- 500-600 нм («зеленый»): полезен для фотосинтеза оптически плотных листьев, листьев нижних ярусов, густых посевов растений благодаря высокой проникающей способности;
- 600-700 нм («красный»): ярко выраженное действие на фотосинтез, развитие и регуляцию процессов;
- 700-750 нм («дальний красный»): ярко выраженное регуляторное действие, достаточно несколько процентов в общем спектре.
Поставленная цель, в отличие от прототипа, достигается тем, что цилиндрическая камера, купольная крыша, пол состоят из наружной съемной прозрачной стенки и внутренней стационарной прозрачной стенки, а источники света выполнены точечными и вмонтированы между наружной съемной прозрачной стенкой и внутренней стационарной прозрачной стенкой, и разделены вертикальными и горизонтальными перегородками, образуя секции в форме квадратов, притом в левом верхнем углу секции в форме квадратов расположены точечные источники синего света, затем в правом верхнем углу - точечные источники зеленого света, после в левом нижнем углу - точечные источники красного света, потом в правом нижнем углу - точечные источники белого света.
На фиг.1 показана вегетационная установка - вид общий, на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.3 - разрез Б-Б.
Вегетационная установка содержит полую цилиндрическую камеру 1 (фиг.1), сверху которой находится купольная крыша 2, а снизу пол 3 (например, выполненные из сотового поликарбоната). Полая цилиндрическая камера 1, купольная крыша 2, пол 3 состоят из наружной съемной прозрачной стенки 4 и внутренней стационарной прозрачной стенки 5 (фиг.3), между которыми вмонтированы точечные источники света 6 (например, светодиоды), разделенные вертикальными и горизонтальными перегородками 7, образующими секции в форме квадратов 8 (фиг.2), притом в левом верхнем углу секции в форме квадратов 8 расположены точечные источники синего света 9, затем в правом верхнем углу - точечные источники зеленого света 10, после в левом нижнем углу - точечные источники красного света 11, потом в правом нижнем углу - точечные источники белого света 12. Для доступа к стеллажам 13 с растениями 14, установленным внутри полой цилиндрической камеры 1, предусмотрен технологический проем 15 с дверью 16 (фиг.3).
Вегетационная установка работает следующим образом.
Вначале включены точечные источники белого света 7. Свет, проходя сквозь внутреннюю стационарную прозрачную стенку 5 полой цилиндрической камеры 1, купольной крыши 2, пола 3, попадает на растения 14 под различными углами. Происходит процесс облучения. Для управления культурой, в том числе процессом цветения и габитусом растений для разных фаз развития культуры, используются точечные источники излучения определенного света. Например, чтобы облучать растения с оптически плотными листьями, либо листья нижних ярусов растений, либо густые посевы растений включают точечные источники зеленого света 10. На стадии цветения для растений наиболее благоприятно излучение синего света, поэтому включают точечные источники синего света 9. Чтобы получать растения с большим числом боковых побегов включают точечные источники красного света 11.
Для научных экспериментов, например, для изучения влияния синего света на растения включают в работу только точечные источники синего света 9, для изучения влияния зеленого света на растения включают в работу только точечные источники зеленого света 10 и т.д. Возможно комбинированное включение точечных источников света 6: например, одновременно включены точечные источники синего света 9, точечные источники зеленого света 10, точечные источники красного света 11, а точечные источники белого света 12 отключены. Либо только одновременно включены точечные источники зеленого света 10 и точечные источники красного света 11, а точечные источники синего света 9 и точечные источники белого света 12 отключены и др. Такие комбинации включения источников света имеют большое значение в научных исследованиях по выявлению оптимального соотношения между спектром и интенсивностью излучения в работах по экспериментальному обоснованию фотобиологической эффективности излучения в светокультуре.
В случае ремонта (замены вышедших из строя) точечных источников света 6 снимают наружную подвижную прозрачную стенку 4 и производят ремонт.
Предлагаемая вегетационная установка имеет ряд преимуществ:
1. Форма вегетационной установки в виде полого цилиндра, а также форма крыши в виде купола позволяют освещать растения под разным углом, что повышает равномерность облучения;
2. Расположение источников света различного спектра излучения (синий, зеленый, красный, белый) по углам секций в форме квадратов дает возможность получать равномерный свет определенного спектрального состава и управлять ростом растений путем стимулирования физиологических функций;
3. Съемная наружная прозрачная стенка дает возможность легкого обслуживания точечных источников света, а внутренняя стационарная прозрачная стенка защищает источники излучения от воздействий факторов микроклимата вегетационной камеры, что повышает эффективность выращивания.
Вегетационная установка может быть легко реализована в сельскохозяйственном производстве при управляемом культивировании растений в искусственных контролируемых и регулируемых условиях среды.
Вегетационная установка, содержащая полую цилиндрическую камеру, источники света, отличающаяся тем, что цилиндрическая камера, купольная крыша, пол состоят из наружной съемной прозрачной стенки и внутренней стационарной прозрачной стенки, а источники света выполнены точечными, вмонтированы между наружной съемной прозрачной стенкой и внутренней стационарной прозрачной стенкой, и разделены вертикальными и горизонтальными перегородками, образуя секции в форме квадратов, при этом в левом верхнем углу секции в форме квадратов расположены точечные источники синего света, в правом верхнем углу - точечные источники зеленого света, в левом нижнем углу - точечные источники красного света, в правом нижнем углу - точечные источники белого света.
