Способ выращивания овощных культур в условиях защищенного грунта Советский патент 1993 года по МПК A01G31/00 

Изобретение относится к растениеводству в защищенном грунте с использованием искусственного облучения.

Цель изобретения - получение экологически чистой овощной продукции с пониженным содержанием нитратов.

Это достигается тем, что в известном способе выращивание овощных культур в условиях защищенного грунта при облучении электрическими источниками света растения в течение всего периода вегетации облучают совместно потоки ФАР и УФ диапазона спектра с АЯ 300+340 нм с максимумом 310+320 нм, причем облученность в указанном диапазоне составляет 2,5-6% от облученности фотосинтетически активной радиации.

Определение спектральных и энергетических характеристик УФ-излучения, обеспечивающих возможность фоторегулирования направленности биосинтеза у овощных культур, проводилось в условиях фитотрона Института физиологии растений АН СССР. В качестве источника излучения в области ФАР использовались стандартные люминесцентные лампы (ЛЛ) белого света типа ЛБ65. Для получения дополнительного излучения в различных диапазонах УФ-области применялись эритемные ЛЛ типа ЛЭ мощностью 40 Вт (максимум излучения в диапазоне 290-330 нм, в спектре ламп до 10% интегрального лучистого потока в УФ-области приходится на спектральный диапазон ДА - 270+295 нм), а также два типа специально разработанных экспериментальных УФ-ЛЛ мощностью 58 Вт, селективно излучающих в одном из спектральных диапазонов: а) АЯ - 300+340 нм и б) АЯ 340+390 нм. В отличие от ЛЛ типа ЛЭ в спектре этих ламп излучение с А 295 нм полностью отсутствует.

Растения выращивались в течение вегетации в климатических камерах с технологической площадью 8 м2. Параметры микроклимата регулировались в следующих пределах: температура 18+24°С, влажность воздуха 70+80%, концентрация С02 составляла 0,035%. Для определенной культуры

Ё

СО

го N

о

указанные параметры устанавливались на оптимальном уровне.

Стандартные ЛЛ типа ЛБ и УФ-ЛЛ устанавливались в одной плоскости в раме, расстояние от которой до верхних листьев растений могло изменяться в пределах 0,25-0,8 м, что обеспечивало возможность поддержания неизменного уровня облученности на разных стадиях онтогенеза растений. При постоянной облученности ФАР (65 Вт/м2 - для редиса и салата, 100 Вт/м2 - для огурца), облученность в каждом из указанных выше спектральных диапазонов в УФ- области изменялась в пределах 0+10% от ЕФАП, оставаясь для определенного опыта величиной постоянной.

Облученность в видимой области контролировалась пиранометром Янишевского, для измерений в УФ-области дополнительно использовалась комбинация светофильтров БС-5, БС-6, БС-11.

Пример. Полученные выводы иллюстрируются на результатах выращивания в условиях светокультуры растений редиса сорта Рубин. Условия эксперимента: температура воздуха в камере в период облучения - 21+22°С, ночью - 18 ± 1°С, влажность - 80%, концентрация С02 - 0,035%, фотопериод- 16 ч.

Продолжительность периода вегетации 30 дней.

В предварительных экспериментах, проведенных в остекленных теплицах, при использовании ламп типа ОЭ-40 были выявлены ожоги листьев и, в итоге, гибель растений, вызванные УФ-излучением с А 290 нм. В дальнейшем, в условиях фитотрона, эри- темные ЛЛ в экспериментах не использовались.

Результаты экспериментов с использованием дополнительного облучения в УФ диапазоне ДА 300-340 нм приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при соответствующем отношении Еув/Ефар продуктивность редиса может быть увеличена на 20%, а концентрация нитратов снижена в 2,6 ( ) раза.

Выбор граничных значений заявляемого соотношения облученностей УФ-диапа- зона спектра в области ФАР определяется следующими соображениями:

а)Минимальное значение - 2,5% (округляется), т.е. при Еуф/Ефар 25% не достигается существенного снижения концентрации нитратов.

б)Максимальное значение - 6% (округляется), т.к. увеличение Еуф/Ефар выше указанного уровня уже не оказывает заметного

влияния на снижения концентрации нитратов.

Использование для дополнительного облучения УФ-диапазона ДА нм

не дало существенных отличий, по продуктивности по сравнению с контролем (облучение только ФАР лампы ЛБ 58), отмечалось, в то же время, незначительное снижениеб в корнеплодах содержания нитратов(до 15-20%).

Таким образом, прямыми фотобиологическими экспериментами установлена возможность с помощью дополнительного к ФАР УФ-облучения с спектральным диапазоном ДА 300+340 нм без снижения продуктивности (возможно даже некоторое ее увеличение) существенно снижать концентрацию нитратов в корнеплодах редиса. Аналогичные результаты по изменению содержания нитратов в полезной биомассе были получены на растениях капусты сорт Хибинская (салат), огурца сортов НИИОХ 412 и Успех (в фитотроне и в остекленной теплице). Выявленная закономерность присуща также зеленым овощным культурам и ряду других сельскохозяйственных растений, отличающихся направленностью биосинтеза, способствующей накоплению нитратов как в вегетативной массе, так и в

плодах и корнеплодах.

Предлагаемый способ позволяет при минимальных дополнительных затратах решить в значительной степени проблему производства экологически чистой овощной

продукции в условиях защищенного грунта. Его применение целесообразно в условиях массового производства овощей в зимних тепличных комбинатах, а также в вегетационных установках для выращивания растений при полном искусственном освещении, что особенно важно в экстремальных условиях проживания людей, где свежие овощи являются ценным элементом пищевого рациона (регионы Крайнего Севера, Якутии,

Сибири, полярные и высокогорные станции и т.д.).

Предлагаемый способ, устанавливая обоснованные требования к спектру излучения в УФ-области, является основной для

создания фитоламп нового поколения, позволяющих выращивать растения не только с высокими хозяйственными показателями. ко и с высоким качеством биомассы. Формула изобретения

Способ выращивания овощных культур в условиях защищенного грунта, включающий облучение растений искусственным светом, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания нитратов, растения облучают в течение всего вегетационного периода потоком фотосинтетически активной радиации, содержащей 2,5-6%

ультрафиолетовых лучей с длиной волны 300+340 нм.

Использование: в сельском хозяйстве, в частности, при выращивании овощных культур в контролируемых условиях внешней среды. Сущность изобретения: культуры выращивают при облучении искусственным светом, при этом облучают потоком фото- синтетически активной радиации, содержащей 2,5-6,0% ультрафиолетовых лучей с длиной волны 300-340 нм. 1 табл.