Способ выращивания томатов Советский патент 1992 года по МПК A01G31/00 

Изобретение относится к растениеводству в защищенном грунте и может быть использовано для выращивания томатов в хозяйственных целях при полностью искусственном облучении, т.е. в условиях светокультуры растений.

Известны способы выращивания томатов при использовании различных типов серийных источников света (ИС), имеющих различные энергетические КПД в области фотосинтетически активной радиации (ФАР).

Однако, решение задачи обоснованного выбора спектра излучения для выращивания томатов с высокой продуктивностью на основе указанных способов невозможно, поскольку серийные ИС, создание для целей освещения, не позволяют выя вить спектральную эффективность ФАР в обеспечении урожая томатов.

Известен способ, основанный на использовании в качестве оптимального для светокультуры растений спектрального распределения излучения ИС в области ФАР, соответствующего спектру действия фотосинтеза зеленого листа. Последний способ выбран в качестве прототипа.

При этом недостатком прототипа является невозможность обеспечения высоких урожаев томатов в условиях светокультуры с использованием ИС, спектр излучения которых подобен спектру действия фотосинтеза листа, по следующим основным причинам.

Спектр действия фотосинтеза листа является усредненной зависимостью кратковременной (3-5 мин) фотосинтетической реакции от длины волны и может с учетом видовых особенностей конкретных культур существенно отличаться от реального спектра действия для последних, в том числе, для томатов при их длительном (десятки суток) выращивании в условиях светокультуры.

Между фотосинтезной реакцией листа, определенной для низких интенсивностей

О1

N о

ю

падающего излучения (30 Вт/м2), находящихся за пределами области значений, ис- пользуемык в практической светокультуре (50 Вт/м2) и спектральной эффективностью в обеспечении урожая, определяемой для ценоза, нет однозначного соответствия, При облученностях 30 Вт/м2 невозможно массовое плодоношение томатов в условиях светокультуры.

Целью изобретения является увеличение продуктивности и оптимизация условий роста культуры томатов.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что облучение растений осущест- вляют светом, характеризующимся наличием 10-20% излучения в диапазоне 400-500 нм. 15-20% в диапазоне 500-600 нм и 60-75% в диапазоне 600-700 нм при интенсивности 90-100 Вт/м2.

Пример. Поиск оптимального спектрального состава излучения в пределах ФАР осуществлялся с помощью набора селективных металло-галогенных ламп, изготовленных во ВНИСИ, излучающих в одной из указанных выше областей спектра: 400- 500 нм, 500-600 нм и 600-700 нм. Изменением количества селективных ламп и их расположения в специальном облучателе добивались различных комбинаций трех характерных спектральных диапазонов при постоянной общей облученности ФАР Е 90- -110 Вт/м2. Контроль за получаемым спектральным распределением вели с помощью переносного спектрофотометра типа ЦДСФ.

Для каждого фиксированного спектрального варианта проводили выращивание растений томатов сорта Старфаер в полностью контролируемых условиях до получения конечного урожая плодов. Фильтрация УФ-излучения осуществлялась с помощью стеклянного прозрачного светофильтра, доля ИК-излучения была снижена до 20% от падающего на растение оптического излучения с помощью водного и стеклянного теплозащитного светофильтра.

Все параметры окружающей среды были взяты оптимальными для растений томата: влажность 40-50%; концентрация С020,15-0,2%; температура воздуха в период облучения 28±1°С, ночью 25±1°С. Фотопериод составлял 16 ч. Растения были посажены при густоте 10 шт/м2.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

С - 400-500 нм, 3 - 500-600 нм, К - 600-700 нм.

Спектральную эффективность излучения ФАР в формировании урожая томатов оценивали по среднесуточной продуктивности в расчете на весь период вегетации (от всходов до конца плодоношения), что характеризует возможности получения максимального урожая плодов в наиболее сжатые

сроки. Из таблицы видно, что этому критерию удовлетворяют спектральные комбинации NsNs 4 и 8, для которых в потоке излучения ФАР, падающего на ценоз, на синюю область (400-500 нм) приходится

0 10-20%, на зеленую (500-600 нм) 15-20% и на красную (600-700 нм) 60-75%. Причем, спектральная комбинация с минимальными значениями в синей и зеленой областях и с максимальным излучением в

5 красной области (№ 8) является предпочтительной.

Для сравнения предлагаемого способа с прототипом были проведены в рамках единой методики эксперименты по выращива0 нию томатов при использовании излучения, спектральный состав которого был подобран с учетом хорошей аппроксимации кривой спектра действия фотосинтеза зеленого листа (таблица, комбинация № 1). Видно, что

5 спектральная комбинация, лежащая в основе предлагаемого способа, обеспечивает более высокий (на 20-25%) урожай плодов томатов, чем спектральное распределение ФАР, соответствующее способу-прототипу,

0 при одновременном сокращении периода вегетации, следствием чего может быть снижение затрат электроэнергии не менее, чем на 10%.

Предлагаемый способ может быть ис5 пользован для повышения урожая томатов в условиях светокультуры в первую очередь, в районах с холодным климатом, т.е. в Сибири и на Севере Европейской части СССР. Данный способ, устанавливая требова0 ния к спектру излучения, является основой для создания газоразрядных ИС высокого давления с оптимальным спектральным распределением энергии ФАР для выращивания томатов с высокими хозяйственными

5 показателями в условиях светокультуры. Формула изобретения

1.Способ выращивания томатов, включающий искусственное облучение растений светом со спектральным составом в области

0 ФАР, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения продуктивности культуры, облучение растений осуществляют светом, характеризующимся наличием 10-20% излучения в диапазоне 400-500 нм, 15-20%

5 в диапазоне 500-600 нм и 60-75% в диапазоне 600-700 нм.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью оптимизации условий роста, облучение растений осуществляют с интенсивностью 90-100 Вт/м2.

Использование: сельское хозяйство, в частности в растениеводстве, культивировании растений в условиях светокультуры. Сущность изобретения: томаты выращивают при облучении светом со спектральным составом в области ФАР, причем 10-20% излучения приходится на диапазон 400-500 нм; 15-20% - на диапазон 500-600 нм и 60-75% - на диапазон 600-700 нм. Облучение осуществляют с интенсивностью 90- 100 Вт/м . Указанный спектральный состав позволяет увеличить продуктивность культуры. 1 табл.