Використання: сільське господарство, в рослинництві в умовах захищеного грунту, переважно светокультура рослин в селекційних кліматичних спорудах, де вимоги до спектрального складу потоку випромінювання найбільш високі. Суть винаходу: застосування методу штучного опромінення рослин в процесі вирощування дозволяє домогтися зниження експлуатаційних витрат на опромінення, підвищення ефективності використання та збільшення корисного терміну служби застосовуваних джерел оптичного випромінювання. Спосіб заснований на обліку в процесі експлуатації газорозрядних ламп явища значної зміни їх спектральних параметрів. Спосіб ведуть шляхом періодичної оцінки близькості до нормативного спектральному розподілу дійсного складу потоку випромінювання застосовуються джерел випромінювання, що оцінюється за вказаною в описі формулою. З умови мінімального значення коефіцієнта конкретних джерел оптичного випромінювання компонуються групи джерел із спектральними параметрами, найбільш близькими до нормативних для окремих культур або поточних вегетаційних фаз їх розвитку. Далі опромінення останніх виробляють джерелами випромінювання з відповідних груп. 2 табл.
Винахід відноситься до сільського господарства, до рослинництва в умовах споруд захищеного грунту, зокрема до светокультуре рослин, і може бути використано при вирощуванні рослин, переважно в селекційних кліматичних спорудах, де вимоги до спектрального складу потоку випромінювання найбільш високі.
Відомий спосіб опромінення рослин в процесі вирощування, що передбачає створення нормованої опромінення за допомогою електричних джерел світла (Мошков Б. С. Вирощування рослин при штучному освітленні. Л. Колос, 1966).
Недоліком відомого способу є відсутність обліку відповідності спектральної чутливості вирощуваних рослин і спектрального складу випромінювання застосовуються джерел випромінювання, що призводить до недостатньої ефективності використання останніх.
Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу є спосіб опромінення рослин, що включає формування впливає на них потоку оптичного випромінювання певної інтенсивності і спектрального складу, для чого використовуються набори пальників зі спеціальним наповненням, створюють переважне випромінювання в окремих ділянках спектра. Необхідного спектрального розподілу потоку енергії домагаються шляхом комбінації таких пальників в різній кількості всередині загального світильника.
Недоліком даного способу є низька технологічність зазначених заходів, що не дозволяє реалізувати спосіб в реальних виробничих умовах. Крім того, необхідна наявність спеціальних джерел випромінювання з заданим спектральним складом потоку опромінення, що знижує загальну ефективність процесу опромінення і, отже, збільшує собівартість культур.
Метою винаходу є зниження експлуатаційних витрат на опромінення, підвищення ефективності використання та збільшення корисного терміну служби застосовуваних джерел випромінювання.
В основі винаходу лежить використання явища значної зміни в процесі експлуатації спектрального складу потоку випромінювання сучасних газорозрядних ламп, широко застосовуваних для опромінення рослин. З теорії газового розряду відомо, що спектр його випромінювання залежить від концентрації атомів в плазмі і величини енергії, що підводиться. Як випромінюваних добавок використовуються галоїдні з'єднання різних хімічних елементів. Концентрація додаються з'єднань в порівнянні з концентрацією ртуті (основного наповнювача) мала проте майже все випромінювання розряду створюється висвічуванням атомів добавок, що пояснюється більш низькими потенціалами їх порушення. Найбільшого поширення набули металогалогенні лампи з добавками иодидов натрію, скандію, талію, індію і рідкоземельних елементів.
В процесі експлуатації газорозрядної лампи відбувається дифузія атомів металів через стінки кварцового пальника, що призводить до зміни вихідних концентрацій випромінюючих добавок, і, як наслідок, до перерозподілу енергії в спектрі потоку випромінювання. Через зростання концентрації вільного йоду змінюються і електричні характеристики розряду. Під впливом потужних потоків власного випромінювання відбувається також незворотні зміни випромінювальних характеристик ламп. Розпилення активного речовини електродів призводить до поглинання молекул наповнює лампу газу, утворення на стінках пальника темного нальоту. Цей наліт поглинає значну частку короткохвильової частини випромінювання, викликаючи зниження світлової віддачі в цілому і зміна спектрального складу потоку оптичного випромінювання.
Такі зміни відбуваються з газорозрядними лампами безперервно в процесі їх експлуатації. Лампи з різним терміном Такий розвиток подій має істотно розрізняються між собою спектральні параметри потік випромінювання. Має місце і деякий технологічний розкид основних параметрів газорозрядних ламп, обумовлений особливостями процесу їх виробництва. Шляхом атестації наявних примірників ламп можливо таке розбиття їх на групи, щоб лампи різних груп за своїми спектральним параметрами найближче відповідали біологічним вимогам, заданим для різних культур (або фаз розвитку рослин). Далі лампи однієї групи експлуатують спільно в одній облучательной установці.
Спосіб опромінення рослин в процесі їх вирощування здійснюється наступним чином.
В процесі вирощування рослин при штучному опроміненні на підставі результатів поточного контролю шляхом вимірювання або шляхом прогнозу, в залежності від терміну напрацювання джерел, дійсних спектральних параметрів потоків випромінювання застосовуються ламп оцінюють близькість спектрального складу їх потоку випромінювання до нормативного розподілу, заданому відповідно до біологічними вимогами для даного виду культур або фази їх розвитку за формулою Ks = де Кs коефіцієнт відхилення спектрального складу потоку випромінювання, з Відповідність джерела від нормативного; Еi дійсна частка енергії потоку випромінювання в i-му спектральному діапазоні, відповідного джерела, причому Fi = 1 Еiн нормативна частка енергії потоку випромінювання в i-му спектральному діапазоні, задана відповідно до вимог, рослин даної культури або стадії їх розвитку; N кількість контрольованих фотосинтетических активних радіаційних спектральних діапазонів, а для формування впливає на рослини потоку оптичного випромінювання, використовують джерела з мінімальним значенням коефіцієнта Кs. Причому величина Еi може бути виміряна за допомогою різних приладів, починаючи від піранометра зі змінними світлофільтрами, що дозволяють виділяти окремі спектральні діапазони і закінчуючи приладами для точних спектральних вимірювань монохроматоров.
П р и м і р 1. Спосіб здійснюється при штучному опроміненні культур огірка і томата за допомогою газорозрядних ламп типу ДНаТ-400. Результати визначення спектрального складу потоку випромінювання партії ламп і обчислення коефіцієнтів відхилення спектра ламп щодо нормативних для цих культур представлені в табл. 1. Причому для створення оптимального радіаційного режиму світлокультури огірка необхідно формування оптичного потоку випромінювання, що має при опромінення 90-110 Вт / м 2 наступного процентний спектральний склад: Єсін: Езел: Екр (15.20)% (35.45)% (40.45)% А для світлокультури томата при тій же опромінення необхідний спектральний склад випромінювання заданий співвідношенням Єсін: Езел: Екр (10.20)% (15.20%) :( 60.75)% В якості нормативних прийняті середні значення спектральних співвідношень з наведених вище для огірка Єсін: Езел: Екр. 17% 40% 43% для томата Єсін: Езел: Екр. 17% 17% 68% В табл. 2 представлені результати компонування груп джерел випромінювання для опромінення культур огірка і томата. Віднесення конкретної лампи в дану групу проводиться за умови меншого значення коефіцієнта Кs відхилення спектра для цієї групи. Так, на підставі того, що спектр лампи N 1 більш відповідає необхідному для культури огірка (10,7 14,9), дана лампа комплектується в установку для опромінення цієї культури.
У лампи N 2 коефіцієнт відхилення спектра щодо необхідного для культури томату менше, ніж для культури огірка (10,2 <10,8). Поэтому данная лампа комплектуется в установку для облучения томатов.
СПОСІБ ШТУЧНОГО ОПРОМІНЕННЯ РОСЛИН В ПРОЦЕСІ ВИРОЩУВАННЯ, що включає формування за допомогою джерел випромінювання впливає на рослини потоку оптичного випромінювання з нормативним для рослини даної культури або поточної фази їх розвитку розподілом енергії цього потоку по фотосинтетичний активним радіаційним спектральним діапазонами, що відрізняється тим, що задають або вимірюють дійсну частку потоку енергії кожного джерела випромінювання в кожному спектральному діапазоні, визначають значення коефіцієнта відхилення ня спектрального складу потоку випромінювання цих джерел випромінювання від нормативного за формулою
де Ks - коефіцієнт відхилення спектрального складу потоку випромінювання відповідного джерела від нормативного;
Ei - дійсна частка енергії потоку випромінювання відповідного джерела в i-м спектральному діапазоні;
Eiн - нормативна частка енергії потоку випромінювання для рослин даної культури або поточної фази їх розвитку в i-м спектральному діапазоні;
N - кількість контрольованих фотосинтетичний активних радіаційних спектральних діапазонів,
а для формування впливає на рослини даної культури або поточної фази їх розвитку потоку оптичного випромінювання використовують джерела випромінювання з мінімальним значенням коефіцієнта відхилення спектрального складу потоку випромінювання від нормативного.