 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| |
|
|
|
|
|
|
УДК - 581.132.035.084.1НОВОЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО - ИНТЕНСИВНАЯ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СВЕТОКУЛЬТУРА. Ильин О.В., академик, д.сх.н., Ильина Т.О., Семячкина
Е.О.
|
|||||||||||||||||||||
|
|
Технический прогресс в области светотехники, материаловедения, электроники позволил разработать простые и высокоэффективные модули, получившие название "Гидропонные осветительные установки для выращивания растений конструкции Ильина" - ГОУВРИ, автоматизированы все основные производственные процессы выращивания, причём как для промышленных, так и для любительских условий. Модули могут быть сблокированы в производственные линии любой полезной площади. |
Оптимизация питания растений осуществляется на основе гидропонной системы выращивания на нейтральном субстрате с подачей питательного раствора в нужные растению сроки и установленной концентрацией необходимых солей, кислотностью раствора, его температурой по времени и фазам роста растений.
|
|
Используемый субстрат оптимизирует водно-воздушные условия корнеобитания, повышает поглощающую поверхность и метаболическую активность корневой системы, технологичен и служит без замены многие годы, обеспечивая безотходность и экологическую чистоту производства. |
Для оптимизации светового режима отработаны параметры актиноритмов, облучённости, позволяющие удовлетворить все потребности растений. Оптимальная облучённость растений на уровне верхнего яруса листьев порядка 120 - 140 ватт/м2 ФАР достигается уже при расходе электроэнергии порядка 0,25 - 0,4 квт.ч/м2, что позволяет минимально расходовать электроэнергию, причём в ночное, наименее нагруженное, время суток. Такая облучённость получена за счёт применения отечественных натриевых ламп высокого давления ДНаТ с отражателями собственной конструкции, позволяющими почти 70% светового потока ламп преобразовывать в частично поляризованное диффузное объёмное бестеневое и равномерное освещение с наилучшим для растений спектром. Срок службы ламп более 20 тысяч часов и позволяет им работать бессменно в течении почти 4 лет.
|
|
В качестве автоматики для включения и выключения освещения, подачи
питательного раствора в субстрат, его уровня и температуры,
регулирования параметров микроклимата в помещении выращивания могут
применяться в любительских условиях любые таймеры или компьютерное
управление в производственных условиях. В качестве автоматики для включения и выключения освещения, подачи питательного раствора в субстрат, его уровня и температуры, регулирования параметров микроклимата в помещении выращивания могут применяться в любительских условиях любые таймеры или компьютерное управление в производственных условиях. |
В основу разработанных технологий выращивания растений положены успехи в развитии физиологии и биохимии растений, теория ритмичности всех биологических процессов, протекающих в растениях (1). Отработаны и учтены вопросы плотности агрофитоценозов, интенсивности облучения и продолжительности актиноритмов, температурных режимов окружающей среды и питательного раствора, его состава, концентрации и частоты подачи, формирования растений и их ценозов, времени и способа уборки продукции, приёмов сохранения её питательной ценности и свежести, автоматизации большинства производственных процессов (5).
|
|
Регулируя продолжительность фаз актиноритма можно
получать
зелёную массу (ботву) растений или их корнеплоды (плоды),
соответственно менять биохимический состав продукции и т.д. Обеспечение оптимальных условий выращивания для каждого вида растений в условиях ИС позволило на практике реализовать их высокие генетические резервы потенциальной продуктивности (7). Зеленные овощные культуры в широком ассортименте при урожае 6 - 12 кг/м2 в месяц экологически чистой продукции с повышенным содержанием витаминов, сахаров, сухого вещества, эфирных масел и т.д. расходуют 16 - 25 квт.ч/кг электроэнергии, а полная окупаемость всех затрат по их производству занимает всего от 8 до 12 месяцев. На установках ГОУВРИ успешно освоено круглогодичное производство томатов, огурцов, перцев, баклажан и т.д. Специально выведенный супердетерминантный сорт томатов "Танюшка" даёт до 8 урожаев в год при средней урожайности 18 - 20 кг/м2 и расходе электроэнергии около 15 - 16 квт.ч/кг, причём биохимический состав плодов позволяет рекомендовать их детям, пожилым и больным людям как диетические. |
|
|
Проходит производственные испытания партенокарпический сорт огурцов "Подлунный", способный к длительной - более года - товарной вегетации, салатно-консервного типа с урожайностью более 100 - 120 кг/м2 за год, без горечи и с диетическими показателями качества. |
В условиях ИС с большой экономической эффективностью можно выращивать рассаду любых овощных, цветочных, декоративных, лекарственных, плодово-ягодных и прочих растений. За месяц на одном квадратном метре установки ГОУВРИ выращивается 450 шт. рассады томатов, перцев, баклажан, более 1000 шт. рассады капуст, свёклы, сельдерея, других овощных, цветочных и прочих культур, более 500 шт. усов земляники. Рассада, выращиваемая в условиях ИС, получает значительную световую закалку, быстро проходит ювенильные стадии развития и в дальнейшем растения из такой рассады значительно превосходят по всем показателям растения, выросшие из обычной рассады.
|
|
ИС позволяет круглый год проводить эффективное укоренение и подращивание черенков смородины, крыжовника, жимолости, ирги, садовой голубики, черноплодной и других видов рябины, облепихи, лимонника и т.д., выращивание их сеянцев и семенных подвоев яблони, груши, вишни, черешни и т. д. - до 400 - 500 шт/м2 за месяц при расходе электроэнергии до 0," - 0,5 квт.ч/шт. |
|
|
Отработана возможность получения за зимний период в условиях Подмосковья карликовых яблонь с эпикулярной вставкой в количестве 100 шт/м2 при затратах электроэнергии до 15 квт.ч/шт., на что в условиях питомника открытого грунта уходит несколько лет при больших трудозатратах. |
|
|
Высокоэффективные результаты получены при укоренении растений, выращенных на искусственных средах методами биотехнологии "in vitro", что позволяет рекомендовать включение установок ГОУВРИ в состав обязательного оборудования биотехнологических лабораторий для меристемного размножения растений. |
Рисунок 9. Растения сирени, подрощенные на светоустановке ГОУВРИ за два зимних месяца
|
|
Зимне-весеннее выращивание рассады амаранта и высадка её в открытый грунт рассадопосадочными машинами в сроки, когда обычно проводится его посев семенами, позволяет на 1,5 месяца раньше получать его высокобелковую зелёную массу на корм скоту или уже к концу августа иметь крупные метёлки с полностью вызревшими семенами, вес которых достигает до 600 - 800 граммов на одно растение (!). И это при том, что совершенно не требуется ручной труд для многократной прополки их всходов при посеве, расходы электроэнергии составляют менее 0,1 квт.ч на одно растение, а масличность получаемых семян более 8%. |
Эффективно также зимнее подращивание деток-луковиц гладиолусов, тюльпанов, крокусов и других луковичных.
Отработанное в ИФР РАН (6) микроклональное размножение деток крокуса обыкновенного, выращиваемого в субтропических районах для получения ценнейшей специи шафран, при дальнейшем выращивании их в условиях ИС позволяет за один зимний период получить из этих деток более 400 полностью вызревших клубнелуковиц, а из них почти 1000 цветков на 1 м2 для получения шафрана. Эта технология в мировой практике аналогов не имеет и позволяет получать высококачественный шафран круглогодично в конвейерном производстве любого региона.
Также вне зависимости от сезонности ИС позволяет выращивать широкий ассортимент цветов на срезку или для горшечной культуры. Установка ГОУВРИ-1 даёт за год до 2500 шт отличной срезки в основном "экстра" класса при расходе электроэнергии в пределах 0,3 квт.ч/шт., при этом в значительно лучшую сторону изменяется цветовая насыщенность и усиливается аромат цветочной продукции.
Клубни стахиса в технологии ИС созревают за год 6 раз, причём их общий урожай достигает 30 кг/м2 установки при экологической чистоте и содержании стахиазы в два раза большем, чем в клубнях из открытого грунта. К сожалению, эта культура по заключению Эндокринологического Центра РАМН (2) не является лечебной для больных диабетом, как это ошибочно афишировалось.
Отработана и успешно проверена в производстве технология конвейерного производства зелёной массы стевии - эффективного заменителя сахара для больных диабетом, а также получения посадочного материала (черенков) и семян стевии для размножения. Сбор зелёной массы стевии по этой технологии достигает за месяц около 4 кг/м2 при содержании суммы сладких дитерпеновых гликозидов более 18%, что по годовой производительности заменяет более 6,5 соток южного чернозёма при выращивании в открытом грунте. Выход укоренённых зелёных черенков или сеянцев стевии достигает 1000 шт/м2. Получены различные виды стевии для их клонового размножения и дальнейшей селекционной работы, отбора сортов, содержащих разные виды лечебных дитерпеновых гликозидов с различными лечебными эффектами.
Приёмы ИС апробированы и показали высокую эффективность при выращивании зеленой подкормки для молодняка скота и птицы, при этом по технологии ИС проращенное зерно гораздо быстрее набирает витаминную массу, увеличивает содержание полезных веществ и её производство становится более эффективно, т.к. расход электроэнергии при этом составляет всего 0,1 квт.ч/кг зеленого корма.
ИС позволила значительно сократить сроки производства зеленого лука. При использовании для этих целей осветительного модуля от установки ГОУВРИ стандартный зелёный лук получают дважды за месяц при товарности около 98% и расходе электроэнергии всего 0,2 квт.ч/кг, что окупает все расходы практически за один урожай, за полмесяца.
Крайне важным, фактически определяющим, условием является экологическая чистота продукции ИС. Сам факт полной гармонии световых и прочих условий выращивания растений делает невозможным накопление в них нитритов и нитратов в свободных и избыточных формах.
Нейтральность субстрата и чистота применяемых для питательного раствора воды и минеральных солей исключают избыточное, более ПДК, содержание тяжёлых металлов или радионуклидов. Отсутствие вредителей и болезней растений исключают применение пестицидов и наличие в продукции их остаточных количеств. Оптимальное сочетание всех факторов роста и развития растений делают продукцию диетической. В ней значительно повышается содержание сахаров, витаминов, гликозидов, жиров, сухого вещества, эфирных масел и других, крайне полезных для человека составляющих. Многочисленные, на разных растениях и в различных организациях, проводимые биохимические анализы однозначно подтверждают диетическую ценность и экологическую чистоту продукции ИС, её неоценимую полезность для человека.
Возможность сознательного целенаправленного влияния на биохимический состав производимой в ИС продукции позволили разработать целую серию технологий получения лечебной продукции с повышенным содержанием в ней органически связанных тех или иных микроэлементов, недостаток которых в пище человека определяет его болезни - микроэлементозы. Это болезни эндокринной системы, диабет, анемия крови, инсульт, болезни предстательной железы, онкологические заболевания и прочие. ИС позволяет совершенно новый подход к методам высокоэффективного и безмедикаментозного лечения человека.
Методы ИС эффективны для применения в селекции различных культур. Ещё в 60-х годах в АФИ Г. Клочковой путём скрещивания белокочанной капусты "Номер первый" и редиса "Розовый с белым кончиком" на изменённом фотопериоде (т.к. в обычных условиях они не скрещиваются) был выведен сорт редиса "Салатный" с неопушенными листьями - полностью съедобное растение с периодом полного созревания на ИС 18 дней, что позволило получать более 20 урожаев редиса за год при товарности продукции 98%. Уже этот пример говорит о больших резервах и возможностях селекции в условиях ИС и о эффективности селекционной работы.
Внедрение техники и приёмов ИС - реальный путь повышения эффективности сельскохозяйственного производства, осуществления продовольственной и экологической безопасности страны, совершенствования производственной деятельности общества, оздоровления среды обитания человека, повышения его здоровья, качества его жизни, а в итоге - сохранения человеческой цивилизации.
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
