Інтенсивна светокультура рослин - альтернативна система життєзабезпечення людини, фгбну фнац
Значне скорочення сільськогосподарського виробництва по країні набуває загрозливих розмірів, що може привести до продовольчо-демографічній кризі. Створення нових технологій в області життєзабезпечення людини дозволить заповнити цю прогалину і забезпечити продовольчу незавісімостьУкаіни.
Інтенсивна светокультура, це абсолютно новий підхід до виявлення і практичної реалізації генетично закладеної потенційної продуктивності в рослинах. Він заснований на повному штучному задоволенні всіх потреб рослин і зняття при цьому обмежують і стресових факторів їх зростання і розвитку. Це практична реалізація в рослинному світі відомого гасла: «Кожному за потребами, від кожного за здібностями!» Інтенсивна светокультура рослин відкриває нові перспективи, особливо для Північних і Східних регіонів країни, в сільськогосподарському виробництві, яке обмежене або взагалі неможливо за кліматичними умовами на увазі короткочасність теплого вегетаційного періоду. А використання тепличного виробництва збитково через величезні енергетичних та інших витрат.
Для здійснення сільськогосподарського виробництва на основі інтенсивної світлокультури можна використовувати будь-які пристосовані приміщення - підвали, кімнати або горища будинків, дачі, сараї, ангари, сховища, колишні тваринницькі приміщення і т.д. Основні вимоги до приміщень - Теплоізолювання в зимовий час, наявність електроенергії, води і вентиляція. Висота стель не менше 2 метрів.
Для технічної реалізації інтенсивної світлокультури нами розроблені прості і високоефективні модулі, що отримали назву «Гідропонна освітлювальна установка для вирощування рослин Ільїна» (ГОУВРІ), автоматизовані виробничі процеси вирощування, причому як для промислових, так і для аматорських умов.
Для оптимізації живлення рослин за основу була прийнята гідропонна система вирощування рослин на нейтральному субстраті - керамзиті, з подачею живильного розчину в потрібні рослині терміни, і встановленої концентрацією необхідних солей, кислотністю розчину, його температурою і т.д. А для оптимізації світлового режиму рослин відпрацьовані параметри актінорітмов, опромінення, що дозволяють задовольнити всі потреби рослин. Оптимальна опромінення рослин на рівні верхнього ярусу порядку 120-140 ват / м 2 досягається вже при витраті електроенергії порядку 0,25 0,4 кВт.год / м 2. що дозволяє мінімально витрачати електроенергію, причому в нічний, найменш навантажене, час доби . Така опромінення отримана за рахунок застосування вітчизняних ламп ДНаТ-250 або ДНаТ-400 зі світловідбивачами власної конструкції, що дозволяють майже 70% світлового потоку ламп перетворювати в поляризоване об'ємне безтіньове освітлення з найкращим для рослин спектром. Термін служби ламп дозволяє їм працювати беззмінно протягом 3 - 4 років.
В основу розроблюваних технологій вирощування рослин покладена теорія ритмічності всіх біологічних процесів, що протікають в рослині, при оптимальному підборі режимів харчування, температури, вологості субстрату і повітря, тривалості актінорітмов і опромінення рослин під час їх світлого циклу, поєднання всіх умов цих циклів по фазах розвитку рослин .
Наукомісткі, енергозберігаючі, безвідходні, екологічно чисті технології для цілорічного вирощування дієтичних і лікувальних овочевих, пряно-смакових, ефіроолійних, лікарських, ягідних, декоративних та інших рослин в будь-яких кліматичних зонах, в будь-яких пристосованих приміщеннях, покликані усунути відомий дефіцит в рослинній продукції в самі стислі терміни, причому з високою економічною ефективністю.
Розрахунки і практика показують, що окупність капвкладень в інтенсивну светокультуре становить від 1 місяця до 1 року, що дуже важко досягти в умовах сільськогосподарського виробництва відкритого або, тим більше, захищеного грунтів, як вУкаіни, так і за кордоном.
Так, розроблені технології виробництва сільськогосподарської продукції дозволяють при щотижневої зрізку зеленої маси отримувати по 4 - 8 кг / м 2 на місяць дієтичної свіжої зелені петрушки, селери, кінзи, базиліка, кропу та інших зеленних культур, салатів листових і кочанних, крессов, Мангольд, редису і т.д. За рік можливо отримувати до 8 врожаїв стиглих дієтичних плодів томатів, їх урожай досягає 350 кг / м 2 за рік при вирощуванні на багатоярусному модулі установки ГОУВРІ-1,5 «Ялинка».
Рис.1 Блок-схема установки ГОУВРІ: А-блок автоматики; С- блок освітлення; Р- блок живлення; Г блок вирощування рослин
Рис.3 Зелена цибуля, отриманий в светокультуре
Інтенсивна светокультура дозволяє значно скоротити і розсунути терміни вирощування розсади всіх культур при значному поліпшенні її якості. Так, томати на светоустановках ГОУВРІ дають квітучу розсаду вже через 15 днів, за місяць її виробництво досягає 450 шт / м 2. Витрата електроенергії на 1 шт. становить 0,2 кВт.год, причому рослини з цієї розсади у відкритому або захищеному грунті дають врожаї значно вищі і якісні.
Рис.4 Томати на светоустановке «Ялинка»
Розроблені технології дозволяють отримувати якісну розсаду амаранту, висадка якою у відкритий грунт майже на місяць розсовує терміни вегетації рослини і гарантує отримання рекордних урожаїв високоолійних і високобілкових насіння цієї рослини і його зеленої маси.
Розсада капусти різних видів, буряків, кукурудзи та ін. Зі светоустановкі дозволяє отримувати багаті врожаї цих культур у відкритому грунті.
Розсада - вуса суниці з відмінною кореневою системою може вирощуватися все літо до пізньоосінніх строків висаджування на плантації, аби окупити за цей час всі виробничі і експлуатаційні витрати майже тричі.
При вирощуванні на светоустановках ГОУВРІ декоративно-квіткової продукції вихід зрізання квітів екстра-класу - гвоздики, айстри, і ін. - досягає 2,5 тис. Шт / м 2 за рік, що в 15 - 20 разів продуктивніше тепличного квітникарства, при кращій якості квіток і зниженні їх собівартості.
Рис.5 Гвоздика ремонтантна
Більшість різних видів рідкісних лікарських рослин, особливо цінних як джерела лікарської сировини, в основному відбуваються з тропічних і субтропічних регіонів. На терріторііУкаіни ці рослини мають дуже обмежений ареал обробітку або не мають його взагалі. Ряд рослин, хоча і можуть вирощуватися, але при цьому втрачають свої лікувальні властивості через невідповідність кліматичних умов. Вирощування їх в тепличних умовах вельми енерго- і трудомістким, неекологічно. Доводиться купувати сировину цих рослин за кордоном, що робить ліки з них дорогими, малодоступними для населення. Інтенсивна светокультура дозволяє вирощувати ці рослини на вищій межі їх генетично закладеної продуктивності, екологічно чистими, з підвищеними корисними для людини якостями.
Наприклад, стахис. Нами відпрацьована технологія отримання 6 врожаїв на рік при врожайності 5 кг / м 2 за урожай, за цілковитої екологічну чистоту і подвоєному змісті стахіази в бульбах, проти продукції відкритого грунту, тобто річний вихід стахіази збільшується в 6 разів.
Ріс.7.Зеленая маса стахиса
Рис.8 Пагони різних сортів стевії
Грунтово-поглинаючий комплекс перебуває у відомому симбіозі з рослиною і постачає йому елементи живлення в найбільш прийнятних для рослини формах, причому самому рослині найчастіше зовсім не обов'язково отримувати і мати ці елементи для нормального функціонування в органічній формі, воно може отримувати їх і в мінеральній формі. Відсутність грунтово-поглинаючого комплексу в гідропонних системі харчування інтенсивної світлокультури змушує рослину інакше реагувати на елементи живлення, які йому дає людина. У цьому випадку рослина змушене по-різному ставитися до тих чи інших надходять до його коріння з'єднанням цих елементів, забираючи і накопичуючи про запас одні з них в мінеральній формі, а інші - у вигляді органічно пов'язаних з'єднань. Тут важливо, вивчивши механізм надходження і накопичення рослиною різних солей, дати йому потрібні елементи в таких з'єднаннях, щоб рослина утворило і накопичило в своїх тканинах саме те, що потрібно людині. І тут виявляється, що людина ще не зовсім визначився в питанні, які органічно пов'язані комплекси речовини йому конкретно потрібні від оброблюваних рослин. Розглянемо деякі з них.
Йод. Дефіцит його по терріторііУкаіни загальновідомий і нестача йоду в щитовидній залозі людини призводить до цілого комплексу порушень його здоров'я. Йод, який надходить в організм в мінеральній формі, починає виводитися з потом або з сечею вже через 1 - 2 години, а органічно пов'язаний йод, особливо в потрібних людині формах, затримується в щитовидній залозі на півроку і більше, будучи основним каталізатором і складовою частиною необхідних людині і що виробляються щитовидною залозою гормонів.
Величезні зусилля витрачаються на отримання йодованої солі, борошна та ін. Продуктів тільки для того, щоб через 2 години цей дефіцитний продукт пішов в «туалет» і нікому в голову не приходить дати людині йод в таких формах, щоб він надовго залишився в організмі і працював на його благо. А ось деякі рослини «думають» про це більше, ніж ми самі, отримуючи і накопичуючи в своїх тканинах такі органічно пов'язані форми йоду, які швидко виліковують хвороби людини, якщо він буде вживати цю рослину в їжу.
Залізо. Основне надходження його в організм людини відбувається у трехвалентной формі, що має найбільшу константу стабільності комплексів з органічними лігандами та практично нерозчинних. У той же час давно визначено, що основна форма заліза, необхідна для побудови молекули гемоглобіну крові людини - двовалентне. Якщо з яких - небудь причин кровотворні органи людини виходять з ладу, розвивається анемія і людина гине. Але якщо в цей час дати людині певні форми органічно пов'язаного двовалентного заліза, то воно формує молекули гемоглобіну, минаючи уражені органи, а активно працює кров допомагає швидко відновити втрачені функції цих кровотворних органів і відновити діяльність організму в цілому.
Фтор. Це найактивніший елемент, вже мікродози якого в мінеральних формах шкідливі для здоров'я людини, а ось в органічно пов'язаних формах він не тільки не шкідливий, але і навіть вельми корисний, особливо для літніх людей, так як необхідний для засвоєння людиною надходить в організм кальцію. Без допомоги фтористих з'єднань кальцій транзитом видаляється з організму, приводячи до хвороб кісток, зубів і т.д.
Селен. Найнебезпечніший елемент для людини. Уже мікродози його мінеральних сполук в організмі людини призводять до утоньшенію стінок кровоносних судин і масової смертності від інсультів. У той же час певні органічно пов'язані форми селену надають зворотну дію і сприяють відновленню здоров'я людини.
Кадмій. Важкий метал, його солі, потрапляючи в організм людини, призводять до інтоксикацій. Однак встановлено, що якщо в певних органічно пов'язаних формах кадмій знаходиться в нирках, то організм самостійно позбавляється від злоякісних новоутворень будь-якої етіології і на будь-яких стадіях.
Таких прикладів багато. Отримувати такі форми органічних сполук мікроелементів стало можливим через «братську» допомогу наших зелених друзів - рослин.
Сьогодні нам відомий цілий ряд таких овочевих рослин і з'єднань мікроелементів, що накопичуються в цих рослинах при певних умовах їх вирощування, які вкрай необхідні для здоров'я людини. Ці технології ми продовжуємо відпрацьовувати.
Ефективне впровадження розроблених технологій можливо в будь-яких регіонахУкаіни, малопридатних для сільськогосподарського виробництва у відкритому або захищеному грунтах, що в поєднанні з повною екологічною чистотою продукції робить інтенсивну светокультуре незамінною.
Олег Ільїн, академік МАГЕН і АБОП
Читати далі →
Читати далі →
Читати далі →
Читати далі →
Читати далі →
Федеральне державне бюджетна наукова установа "Федеральний науковий агроінженерний центр ВІМ"