Эффективность микропроцессорной системы автоматического управления работой светодиодных облучательных установок

На продуктивность сельскохозяйственных культур существенно влияет доза оптического излучения. Так, южные культуры не успевают вызревать в условиях умеренного климата по причине уменьшения светового дня. Для защищенного грунта из-­за низкой облученности и короткой продолжительности светового дня в осенне-­зимние месяцы выращивание полноценных растений возможно только с применением источников искусственного излучения. Применение светодиодных (LED) фитоустановок позволяет смоделировать спектр любой географической зоны и с помощью микропроцессорных систем автоматического управления установить требуемую дозу оптического излучения. (Цель исследования) Обосновать на примере меристемных растений винограда эффективность применения светодиодной фитоустановки и ее влияние на прирост площади листовой поверхности; разработать разноцветные светодиодные фитоустановки; предложить новые технические решения для повышения эффективности микропроцессорной системы автоматического управления работой LED­-фитоустановок. (Материалы и методы) Провели эксперименты на меристемных растениях винограда сорта РФ-­48 (in vitro) на этапах их укоренения и адаптации. Для получения результатов использовали оборудование: светодиодный фитооблучатель с меняющимся спектром с помощью микропроцессорной системы управления, «мигающий» светодиодный фитооблучатель, разноцветный фитооблучатель с добавлением УФ-­светодиодов. Создали на базе микроконтроллера Arduino uno микропроцессорную систему дозирования спектральных составляющих зоны ФАР для автоматического управления работой LED-­фитоустановки. (Результаты и обсуждение) Показали, что светодиодный облучатель с меняющимся спектральным составом, в сравнении с люминесцентным облучателем, на этапе укоренения микропобегов винограда способствует существенному увеличению площади листовой поверхности микрорастений при 100­процентном укоренении побегов. Мигающий фитооблучатель и фитооблучатель с УФ­светодиодами, в сравнении с люминесцентным, на этапе адаптации микрорастений винограда способствовали увеличению площади листовой поверхности растений, но несущественно. (Выводы) Подтверждена необходимость дальнейшего повышения эффективности микропроцессорной системы автоматического управления работой светодиодных облучательных установок.

1. Пронина И.Н., Матушкина О.В. Экономические аспекты использования клонального микроразмножения в системе производства посадочного материала плодовых и ягодных культур // Плодоводство и ягодоводство России. 2011. Т.26. С. 82­88.

2. Маркова М.Г. Сомова Е.Н. Приемы повышения укореняемости микропобегов земляники садовой в грунте NVITRO // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2017. Т. 3. N2 (10). С. 34 -39.

3. Тертышная Ю.В. Левина Н.С. Влияние спектрального состава света на развитие сельскохозяйственных культур // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2016. N5. С. 24­-29.

4. Тертышная Ю.В. Левина Н.С., Елизарова О.В. Воздействие ультрафиолетового излучения на всхожесть и ростовые процессы семян пшеницы // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017.N2. С. 31-­36.

5. Мартиросян Ю.Ц., Полякова М.Н., Диловарова Т.А., Кособрюхов А.А. Фотосинтез и продуктивность растений картофеля в условиях различного спектрального облучения // Сельскохозяйственная биология. 2013. N1. С. 107-­112.

6. Большин Р.Г., Ильясов И.Р., Кондратьева Н.П., Корепанов Р.И., Краснолуцкая М.Г., Литвинова В.М., Филатова О.М. Разработка микропроцессорной системы дозирования фотосинтетически активной радиации // Вестник НГИЭИ. 2017. N9 (76). С. 46-­56.

7. Кондратьева Н.П., Большин Р.Г., Краснолуцкая М.Г Энергоэффективное энергосберегающие светодиодные облучательные установки // Вестник ВИЭСХ. 2016. N3 (24). С. 48­-53.

8. Ильясов И.Р. Повышение эффективности дозирования ФАР (фотосинтетически активной радиации) // Научные труды студентов Ижевской ГСХА ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия». Ижевск, 2017. С. 212-­213.

9. Кондратьева Н.Т., Владыкин И.Р., Баранова И.А., Большин Р.Г. Краснолуцкая М.Г., Энергосберегающие электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. N4(19). С. 11-­16.

10. Сомова Е.Н., Кондратьева Н.П., Большин Р.Г., Краснолуцкая М.Г., Корепанов Р.И., Ильясов И.Р., Литвинова В.М. Результаты опытов по дозированию фотосинтетически активной радиации микропроцессорной системой, управляющей работой LED фитоустановками // Вестник ВИЭСХ. 2017. N3 (28). С. 56­-64.

11. Ильясов И.Р. Разработка программного обеспечения для реализации режима облучения // Научные труды студентов Ижевской ГСХА Электронный ресурс. Ижевская государственная сельскохозяйственная академия. Ижевск, 2017. С. 490­-494.

12. Me Cree H.J., Joomis R.S. Photosynthsis in fluctuaning light. Ecology., 1969. V. 50. N3.

13. Murashige T. Plant tissue an cell culture application to crop improvement. Prauge: Czechosl. Acad. Sci., 1984. 23-­32.