GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU

© 69.ИНТЕНСИВНАЯ СВЕТОКУЛЬТУРА РАСТЕНИЙ - ДЛЯ ТРЕТЬЕГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ.

О.В.Ильин, академик, д-р с/х наук, профессор; Т.О.Ильина


               The report gives the analysis of  potential productivity of some plants, reasons and opportunities for their growing under the conditions of light culture, as well as the possibility of changing the biochemical composition of plants in order to get the medical effect.

                                                                              УДК  581. 132. 035. 084. 1

 

Здоровье людей и выживание человечества в целом зависят от разумного управления глобальным техногенезом. В этой связи увеличение экологически зависимых заболеваний человека и, как следствие, уменьшение продолжительности жизни закономерно вызывают нарастающий интерес к изучению проблемы целенаправленного формирования окружающей среды.

Во всем мире возрастает спрос на экологически чистые продукты питания, не оказывающие на здоровье человека негативного влияния, все более широкое распространение получают технологии, позволяющие получать экологически чистую продукцию, имеющую не только диетическое, но и лечебное значение.

На это и были направлены многолетние усилия авторов в разработке ряда вопросов светофизиологии растений и светотехники, которые позволили также кардинально решить проблему снижения материало и энергоемкости сооружений для выращивания свето и теплолюбивых растений как в любительских, так и в производственных условиях.

Самые широкие возможности для выращивания  практически любых растений в широком ассортименте их сортов стали возможны для фермеров, дачников, коллективных хозяйств, тепличных комбинатов, питомниководческих хозяйств, селекционеров и семеноводов благодаря разработанным  авторами гидропонно осветительным установкам для выращивания растений в интенсивной светокультуре ГОУВРИ и ГОУВРИ-1,5 «Ёлочка», на которых возможно круглогодичное выращивание рассады, посадочного материала или высококачественной диетической, экологически чистой продукции любых овощных, декоративных, плодово-ягодных, лекарственных, пряно-вкусовых, эфиро-масличных и т.д. растений по энергосберегающим безотходным технологиям в любых регионах Земли.

Установки предельно автоматизированы и могут быть сблокированы в поточные производственные линии с неограниченной полезной площадью для выращивания той или иной культуры, для организации растениеводческих фабрик или селекцентров и размещаться в специальных или приспособленных помещениях, в шахтах или ангарах, в квартирах или на дачах, на судах или подводных лодках и т.д.

Эти помещения должны иметь высоту от 2 метров, должны быть оборудованы водопроводом, канализацией, приточно-вытяжной вентиляцией, иметь подвод электроэнергии. Автоматика основана на применении простого серийного оборудования.

Авторами разработаны облучатели с лампами типа ДнаТ мощностью 250-400 вт/м2, отражающие свет ламп с помощью специального отражающего слоя, позволяющего получать объемное, диффузное, бестеневое, частично поляризованное освещение растений,что в сочетании с отражающими экранами дало почти двойное снижение удельной электрической мощности применяемых ламп, обеспечивает равномерность облучения при оптимальной её интенсивности, максимальную освещаемость поверхности растений,  создает для них высокую фотобиологическую эффективность лучистого потока. Уровень облученности около 140 вт/м2 ФАР при размещении облучателей на удалении 60 см от растений.

Ввиду большой продолжительности горения применяемых ламп – 18-20 и более тысяч часов – их стоимость мало сказывается на стоимости выращиваемой продукции.

Подача питательного раствора в твердый субстрат определенных фракций производится  наиболее эффективным комбинированным способом в оптимальные сроки для каждой культуры. Такая система позволяет оптимизировать водно-воздушные условия корнеобитания, повышает активную поглощающую поверхность и метаболическую активность корневой системы, приводит к высокой и более качественной продуктивности растений.

Установки ГОУВРИ позволили авторам создать оптимальные условия для выращивания растений, реализуя их высокие  генетические резервы, потенциальные возможности продуктивности. В результате была разработана серия энергосберегающих безотходных технологий круглогодичного непрерывного выращивания рекордных урожаев высокопитательной и витаминной продукции листовых и кочанных салатов, брункресса, редиса салатного, мангольда, сельдерея, укропа, кинзы, базилика, петрушки, эстрагона, мяты, а также томатов, огурцов и других овощных культур, клубней стахиса, зеленой массы и семян стевии, срезки цветов – астр, гвоздик, левкоев, львиного зева и других, черенков и подвоев плодово-ягодных и декоративных растений и т.д.

Для разработки технологии выращивания той или иной культуры авторами были изучены биологические требования растений, отработаны вопросы плотности агрофитоценозов на установках, интенсивности облучения и продолжительности актиноритмов, температурных режимов окружающей среды и субстрата, состава, концентрации и частоты подачи питательных растворов, формирования растений и их ценозов, времени и способов уборки продукции, приемов сохранения  ее свежести и питательной ценности.

В результате зеленные овощные культуры при их еженедельной срезке, а также салаты – при разовой уборке, дают за месяц урожай 4 – 10 кг/м2 экологически чистой диетической продукции с повышенным содержанием витаминов, сахаров, сухого вещества, эфирных масел и т.д. Расход электроэнергии при этом составляет 15 – 20 квт.часов/кг.

Было установлено, что выращивание растений на интенсивной светокультуре эначительно ускоряет рост и развитие рассады и сеянцев, позволяя многократно получать посадочный материал, пригодный для пересадки в оранжерейные комплексы или в открытый грунт в нужные сроки.

Так, томаты на установках ГОУВРИ успевают за две недели от высадки проростков дать на одном квадратном метре более 200 штук цветущей, коренастой, хорошо облиственной рассады, с отлично развитой корневой системой.  В тепличных комбинатах в весенне-летнем обороте такая рассада начинает плодоносить на месяц раньше.

Для фермеров нами было рекомендовано выращивать рассаду томатов на установках ГОУВРИ до конца марта для продажи ее тепличным комбинатам, затем три урожая рассады до середины мая для пленочных теплиц овощеводческих хозяйств и любителей – дачников, а затем два урожая до середины июня для открытого грунта. Организация такого рассадного комплекса только за период с февраля до июня позволяет более чем дважды окупить все расходы на аренду помещений, монтаж установок, закупку технологий, производственные и прочие. В сельскохозяйственной практике аналоги подобной производительности и экономической эффективности отсутствуют.

Выращивание рассады и сеянцев на установках ГОУВРИ позволяет значительно ускорять прохождение растениями всех фаз своего развития  и созревания по сравнению с тепличными и другими условиями, гарантируя производителю подготовку качественного посадочного материала любых культур и сортов. Это могут быть свекла, капуста, сельдерей, петрушка и другие овощные культуры, выращиваемые через рассаду, амарант, кукуруза, подсолнечник и другие культуры с  целью получения более раннего, большого и качественного урожая их семян, стевия для массового получения рассады из семян или черенков, рассада любых цветочных или декоративных культур, сеянцы облепихи, вишни, груши, яблони и других для выращивания подвоев, выращивание сеянцев земляники из семян или ее размножение усами и т.д.

Авторами разработан способ выращивания амаранта через рассаду с установок ГОУВРИ. За три недели с одного квадратного метра можно получить около тысячи штук коренастой, хорошо развитой рассады, с мощной корневой системой, прошедшей стадию световой закалки. Ее высадка в грунт обеспечивает растениям независимость от сорняков, целый месяц дополнительной вегетации и высокий урожай зеленой массы и качественных семян, с лихвой окупая все расходы на выращивание и высадку рассады. При этом достоверно установлено, что у растений амаранта, кукурузы, подсолнечника и других, выросших из рассады со светоустановок, увеличивается содержание и качество масла в семенах.

Земляника выросшая из семян на светоустановках в зимнее время и высаженная рано весной в грунт дала урожай ягод в те же сроки, что и растущие там с прошлого года старые кусты, размер ягод полностью сохранился, а их количество было на 12 – 17 % больше. Семена из этих ягод на светоустановках дали новую рассаду, стандартную по размерам и развитию, которая была высажена и после перезимовки дала урожай ягод на 26 – 28% больше. Выход стандартного посадочного материала земляники со светоустановки до 800 штук с квадратного метра за месяц, за летний сезон можно получить и высадить в грунт более 5000 растений.

Особо следует отметить, что светоустановки ГОУВРИ весьма эффективны для укоренения и подращивыания любого посадочного материала, полученного путем меристемного размножения в биотехнологических лабораториях. При этом даже не требуется отмывания  агар-агара с корневой системы.

Анализ развития карликовых сортов томатов позволил авторам получить карликовый сорт "Танюшка". В ходе его испытания на светоустановках выявлен ряд морфологических особенностей томатов, позволяющих расширить возможности их использования  при выращивании в интенсивной светокультуре.

Укореняя пасынки, взятые с разных ярусов материнского растения, можно получить стадийно более старые растения, у которых первая и последующие цветочные кисти закладываются гораздо ниже, чем на материнском растении – после 3 и 4 листа. Соответственно уменьшается высота и общий габитус растений, что позволяет увеличить их размещение на установке до 49 штук на 1 м2, сохраняя при этом общий фон облученности растений по высоте. У таких растений почти не снижается урожайность по сравнению с материнскими, но урожайность с единицы площади установки соответственно возрастает. Эти растения гораздо более скороспелы. Так, укорененные пасынки взятые выше 1-й цветочной кисти при выращивании дают урожай зрелых плодов на 47-й день от посадки на установку, позволяя получать почти 8 урожаев за год. Полученное ускорение созревания  и соответствующее повышение урожайности позволили снизить энергозатраты на получение одного килограмма томатов до 15 квт.часов.

Клубни стахиса при урожайности около 5 кг/м2 стало возможным выращивать 6 раз за год, причем по содержанию полисахаридов на 60% больше по сравнению с клубнями из открытого грунта, качество их превосходно.

Авторами отработана технология круглогодичного получения зеленой массы стевии  до 4 – 5 кг с квадратного метра за месяц при содержании  гликозидов до 18 – 20% и  до 1000 штук укорененных черенков, получения семян стевии и ее семенной рассады. Эта культура имеет неоценимое значение как единственный источник экологически чистого природного сахарозаменителя для больных диабетом, причем технология отработана для широкого производственного внедрения.

Технологии выращивания декоративных культур, разработанные авторами, позволяют получать за год до 2500  штук с квадратного метра цветов на срезку гвоздик, астр, левкоев, львиного зева, гладиолусов и т.д., что более чем в 10 раз превышает возможности тепличных комбинатов, причем выход цветков класса экстра до 95%.

Авторами отработаны элементы технологии повсеместного круглогодичного конвейерного производства шафрана – специи из цветков крокуса, имеющего очень узкий ареал выращивания на территории России.

Для зимнего периода разработана высокоэффективная технология конвейерного производства зеленого лука в любом приспособленном помещении с использованием только осветительного модуля от установки ГОУВРИ. При расходе выборка  16 – 20 кг/м2 выход зеленого лука за 15 дней составляет 18 – 22 кг/м2 при товарности до 96%, расходе электроэнергии всего 0,2 квт.час/кг и окупаемости всех затрат за месяц.

Авторами определен ряд растений и разработаны методики их выращивания с повышенным содержанием в них органических форм иода, двухвалентного железа и т.д. элементов для лечения заболеваний  эндокринной системы, анемии крови и т.д., превращающие обычные овощные растения в эффективные лекарственные формы. Практически доказана возможность целенаправленного управления синтезом в растениях лекарственно ценных соединений,  что открывает широкие возможности для исследователей.

Доказана полная экологическая чистота продукции светокультуры, условия выращивания устраняют саму возможность накопления в растительной продукции повышенных концентраций нитритов и нитратов, солей тяжелых металлов, самим этим фактом повышая их экологичность.

Авторы считают, что дальнейшее развитие и широкое внедрение интенсивной светокультуры растений в третьем тысячелетии будут иметь исключительную социальную значимость для населения всех стран, особенно в зоне негарантированного сельскохозяйственного производства и повышенного экологического загрязнения территории.  


GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU GOUVRI.RU