Способ регулирования уровня облученности растений Советский патент 1983 года по МПК A01G7/00 

Од 4i О) СП

со .f Изобретение относится к сельском хозяйству, в частности к способам регулирования уровня облученности растений в условиях искусственного или естественного облучения. . Известен способ регулирования ур ня облученности растений, включающий изменение уровня облученности в времени в зависимости от интенсивно сти фотосинтеза Г.. Недостатками известного способа являются медленные рост и развитие растений. Цель изобретения - обеспечение у корения роста и развития растений. Указанная цель достигается тем, что в период спада интенсивности фо тосинтеза от максимального до минимального облучения растений осуществляют низким уровнем облученности а затем облучение осуществляют высо ким уровнем облученности до достиже ния максимального фотосинтеза. На чертеже графически поясняется сущность предлагаемого способа: а регулирование уровня облученности; б - изменение концентрации хлорофил ла в соответствии с изменяющейся облученностью; в - изменение интенсивности фотосинтеза во времени как результат воздействия на.растения р ных уровней облученности. Приняты следующие обозначения: Е- - относительно низкая облученнос Lj - относительно высокая облученност Т. - время действия облученности Е Т .. гчгч,Ч1лгч .J Р - время действия облученности i. - наибольшая концентрация хлорофилла, полученная в результате воздействия на растение облученностью , концентраций хлорофилла, оставшаяся в растении в результате воздействия облученностью Е за время наименьшая интенсивность фотосинтеза, облученнаибольвремя Т шая интенсивность фотосинтеза, кото рую растение развивает при облученности Е2 за время Т, после повышения концентрации хлорофилла до зн чения С;. Штриховые линии показывают возможное изменение концентрации хлоро филла (сГ), интенсивности фотосинтеза (ъ), ее ли бы--уровень облученности Е 2 не уменьшали после достижения фотосинтезом значения ЛлСуточному ходу интенсивности фотосинтеза свойственна значительная БЗ неравномерность - периоды подъема сменяются периодами спада - депрессией фотосинтеза. По предлагаемому способу регулирования уровня облученности в период спада фотосинтеза растения облучают низким уровнем облученности (с), который, является оптимальным для. наибольшего накопления фотосинтезирующих пигментов, в частности хлорофилла. Этот уровень облученности (Е„) устанавливают предварительно в лабораторных условиях путем воздействия на растения различными уровнями облученности с по-, следующим анализом на содержание фотосинтезирующих пигментов (хлорофилла). Уровень, облученности, при котором в растении образуется наиг большая концентрация пигментов (хлорофилла) , принимают за относительно низкую - Е, а время, за которое концентрация хлорофилла достигает наибольшего значения С (сГ) при облученности Е - Т. Снижение уровня облученности после достижения фотосинтезом наибольшего значения позволяет снизить .вредное воздействие на растения депрессии фотосинтеза, так как низкий уровень облученности снижает интенсивность фотосинтеза, и тем самым обеспечивает преобладание оттока ассимилятов над их накоплением, и достичь накопления за время Tjj наибольшего количества хлорофилла в силу того, что в растении при относительно низкой облученности стимулируется значительно большее образование хлорофилла, чем при вы- сокой облученности, которая является оптимальной для интенсивного фотосинтеза. Создав в растении за время Т. облученностью Е. наибольшую концентрацию лорофилла, тем самым увеличив потенциальную возможность растений поглощать энергию излучения, переходят к облучению высокой облученностью Е j(of}. При этом интенсивность фотосинтеза возрастает за время Т 2 от значения Ф до наибольшего значения Ф (.5) с одновременным уменьшением концентрации хлорофилла от уровня С до С 2 (5. В результате того, что к этому моменту в растении за счет высокой интенсивности фотосинтеза, обеспеченной высоким уровнем облученности (Е) и большой концентрацией хлорофилла (ц), накапливается значительное количество продуктов .фотосинтеза - ассимилятов, начи нается спад интенсивности фотосинтеза. 6 период спада очевидно, чго не только бесполезно, но и вредно для роста и развития растений облучение в ысоким уровнем Е 2- Это привело бы к дальнейшему снижению концентрации хлорофилла (штриховая линия на чертеже а), т.е. к снижению оптической плотности растений, |что привело бы к уменьшению поглощения энергии излучения растениями (а в условиях искусственного облучения - к уменьшению коэффициента полезного действия искусственного источника излучения, так как менее оптически плотная среда пропустила бы, не поглощая, значительное количество энергии, что в свою очередь приведет к бесполезному расходу электроэнергии .

Оптимальный уровень облученности ЕП определяют предварительно с помощью приборов, способных регистрировать интенсивность фотосинтеза (например, газоанализаторы на СО 2 или О-). Уровень облученности 2 выбирают таким, чтобы за время Т интенсивность фотосинтеза изменилась бы от значения Ф до наибольшего Ф

После достижения фотосинтезом наибольшего значения Ф переходят опять к облучению с интенсивностью Е, , а затем, после того как концентрация хлорофилла достигнет значения С, вновь переходят к облучению интенсивности Е и т.д.

Предлагаемый способ регулирования уровня облученности может при меняться с большой эффективностью при светокультуре растений. При этом значительно повышается эффективность использования искусственного излучения (из-за наличия в растении высокой концентрации фотосинтезирующих пигментов, особен но хлорофилла, т.е. из-за большой светособирающей антенны), с одновременной экономией потребляемой электроэнергии (так как в период Т спада интенсивности фотосинтеза растения облучают значительно мень.шим уровнем облученности по сравнению с облученностыр, обеспе,чивающей оптимальную интенсивность фотосинтеза ).

При установлении параметров Е,

0 EZ, Т, Т2 и суточной ритмики фотосинтеза в течение вегетационного периода конкретной культуры полученные в лабораторных условиях эти данные можно заложить в программу изменения уровня облученности в процессе выращивания данной культуры.

Испытания в условиях защищенного грунта с искусственным облучением рассады огурца, показали высокую эффективность и перспективность данного способа. Растения опытного варианта выгодно отличаются темпами роста и развития (в среднем более чем в 1,5 раза) с одновременной экономией электроэнергии по сравнению с контрольным вариантом около .

В таблице представлены данные производственного испытания.способа регулирования Уровня облученности при выращивании огурца сорта ТСХА-77.

Как видноиз таблицы,использование предлагаемого способа приводит к экономии материальных средств при выр-дщивании растений.