Фитотрон для выращивания растений

Обновлено: 04.07.2024

Как все начиналось

В 1961 г. по заданию С. П. Королёва в отделении биофизики Института физики Сибирского отделения АН СССР начались эксперименты по культивированию одноклеточной водоросли хлореллы. По оценкам советских специалистов два человека в год потребляют около 300 кг кислорода, 2,5 тонны воды и 400 кг пищи, а выделяют 350 кг углекислого газа и тонну отходов.

Уже первые эксперименты показали, что в идеальных условиях живые организмы растут и развиваются гораздо активнее, чем в природной среде, где на их росте сказываются ограничения множества экологических факторов. Оставалось подобрать и создать такие условия.

Установка БИОС-1 (1964 г.) использовала всего 18 литров культуры Chlorella vulgaris , растущей на площади 8 м2 при искусственном освещении, чего было достаточно для обеспечения одного человека. К сожалению, приучить экспериментаторов есть хлореллу не удалось (по питательным свойствам хлорелла пригодна в пищу, но главным фактором здесь выступила психология человека).

В 1966 г. к существующей камере БИОС-1 было пристроено второе помещение — фитотрон размером 2.0x2.5x1.7 м. В нем размещались высшие растения (пшеница, овощи) как средство регенерации атмосферы и источник пищи. Новая установка получила название БИОС-2.

Наконец, в начале 1972 г. состоялся запуск полномасштабной установки БИОС-3 стоимостью около 1 млн. рублей (порядка 200 млн. руб. в ценах 2015 года). Фактически в ней прошли три длительных эксперимента с экипажами численностью два и три человека.

Ход эксперимента: прожить год в герметичном бункере

Самый длительный и известный эксперимент занял 180 суток — с 24 декабря 1972 по 22 июня 1973 — и состоял из трех этапов. Два первых месяца регенерацию атмосферы обеспечивали только высшие растения (пшеница и девять видов овощных культур), причем сточные воды шли на полив пшеницы. После этого вместо фитотрона № 2 был подключен отсек с культиваторами хлореллы, в которые направлялись жидкие выделения. Еще через два месяца в фитотроне № 2 была организована витаминная оранжерея, а фитотрон № 1 закрыт.

Члены экипажа подбирались на основе 4 критериев:

во-первых, они помогали строить установку и поэтому были сильно заинтересованы в эксперименте;
во-вторых, они обладали желаемыми личностными качествами, в том числе сознательностью, эффективностью, нравственными качествами и способностью избегать или предотвращать конфликты;
в-третьих, они хорошо знали программу эксперимента и участвовали в обсуждении вносимых модификаций;
в-четвертых, они прошли строгий медицинский отбор.

Естественно, перед началом миссии члены эксперимента прошли детальный инструктаж по работе системы в целом, о том, как культивировать, собирать и обрабатывать урожай и готовить еду.

Как работает установка БИОС-3

Комплекс БИОС-3 построили в подвале корпуса отделения биофизики. Герметичное помещение со стенами из нержавеющей стали имело размеры 14x9x2.5 м и объем около 315 м3. Оно было разделено на четыре равных по площади отсека: один жилой и три регенеративных. В жилом отсеке располагались три каюты членов экипажа, кухня-столовая, санузел, отсек управления и рабочая зона-мастерская-лаборатория с оборудованием для переработки урожая, утилизации несъедобной биомассы и ремонтных работ, а также системами доочистки воды и воздуха.

Макет БИОС-3: 1 – жилая часть: три кабины для экипажа, санитарно-гигиенический модуль, кухня-столовая; 2 – фитотроны с высшими растениями: два с площадями посева 20 м2 в каждом; 3 – водорослевый культиватор: три фотобиореактора объемом 20 л каждый для выращивания Chlorella vulgaris (Рисунок по: И. Гительзон и др., 2011).

Конденсат испаренной влаги из отсеков с фитотронами проходил кипячение и дополнительно перерабатывался на ионообменных смолах и активированном угле до состояния, пригодного для питья. От микробного культиватора отказались, и твердые отходы человеческой жизнедеятельности высушивались и удалялись. Жидкие отходы проходили минерализацию (разложение на окислы, минеральные соли и воду) и удалялись либо могли идти на корм хлорелле и на полив пшеницы. Сточно-бытовая вода поступала в питательные растворы пшеницы и овощей.

Результаты эксперимента

Посев и уход за растениями, сбор урожая и выпечка хлеба занимали большую часть времени экипажа. Зато оранжерея БИОС-3 давала в среднем в сутки 600 г зерна и примерно 1100 г свежих овощей. Часть зерна отбиралась на семена для посева и на анализы, а из оставшегося выпекали хлеб (листайте галерею).

Суммарный показатель замкнутости круговорота веществ на первом этапе составил 82.4%, а на втором и третьем — 91%. Удалось достичь полного замыкания системы по кислороду и углекислому газу и почти полного (95%) по воде. По массе пищи (критерий, существенный при использовании квазизамкнутой системы жизнеобеспечения в космическом полете) коэффициент замыкания был около 75%. Экипаж получал 100% необходимой растительной пищи, дополненной мясными продуктами в виде обезвоженных консервов.

В ходе эксперимента отмечалось угнетение пшеницы на втором этапе из-за чрезмерного полива сточно-бытовой водой и овощных культур на третьем этапе из-за токсичного воздействия малых примесей атмосферы. Нерешенными оставались проблемы естественной утилизации биомассы растений и возвращения во внутрисистемный массообмен выводимой из организма человека соли.

Судьба установки после эксперимента

В конце 1980-х годов финансирование БИОС практически прекратилось — и проект был заморожен. Для его спасения в 1992 г. был создан Международный центр замкнутых экологических систем.

В 2012-2013 гг. на базе БИОС-3 по гранту BIOSMHARS (Моделирование биозагрязнения связанных с космосом местообитаний) на сумму 98 тыс. евро реализовался проект Международной Европейской программы, а с 2013 года началось сотрудничество российских ученых с китайскими коллегами, которые в это время начали работы над собственной установкой с поэтичным названием Лунный дворец (Юэгун-1).

Для будущей рассады он предлагает соорудить на подоконнике специальную конструкцию, которая станет прекрасной альтернативой фитотрону (в оригинале это специальный вегетационный шкаф или камера для выращивания растений, где поддерживаются самые комфортные для них условия — необходимый уровень освещения, а также температура и влажность). Посевы с первых дней будут размещаться именно здесь.

Чтобы вырастить крепкую рассаду для ранних урожаев, понадобится мощная досветка

Домашний аналог фитотрона Николай Курдюмов использует для рассады так называемой ранней волны, которая после комнаты переселится в рассадную тепличку, а уже в мае — на грядки, чтобы выдать сверхранний урожай (как это происходит, тоже подробно описано в книге). Вот такие чудеса! Давайте разбираться, какую же подсветку испробовал автор и в чем ее плюсы и минусы. Вот что он поясняет…

В оригинальном фитотроне можно круглый год выращивать разные культуры, например салаты. Но такая игрушка простому садоводу не очень нужна

Что такое фитотрон на подоконнике?

Прежде всего — что такое фитотрон? Зачем он нужен? И что за ранняя волна такая? Даю вводные. Каждый месяц с февраля по май солнца прибавляется вдвое. А с апреля (а на югах — уже с февраля-марта) растет и тепло. Иначе — в феврале солнца на порядок меньше, чем в мае. А на подоконнике — еще втрое меньше. Такой терминальный дефицит света — ад для растений. Рассада тянется в ущерб развитию. Комнатное тепло еще больше усиливает вытягивание и тормозит развитие.

В феврале на подоконнике солнца совсем мало

капустные — начало апреля, — конец апреля, — середина мая.

Итого: чтобы к маю 100-дневные растения были полноценно развитыми и отдали сверхранний урожай, они с конца января должны расти в условиях майского солнца и при +18. +22°С. Как это представить себе в виде досветки? В идеале — так: на квадратном метре — десять светодиодных светильников теплого света по 25 Вт на высоте 30-50 см над растениями. Ну, если без идеала — шесть таких светильников с отражателями, но стенки фитотрона тоже отражающие. И чтоб никакого перегрева выше +22°С!

Вырастив рассаду в домашнем фитотроне, вы получите прекрасный посадочный материал для сверхранних урожаев

Знающий скажет: в корейских кухонных фитотронах света в разы меньше. Отвечу: куст салата из такого фитотрона — бледная тень июньского кочана с грядки, но это нормально. Хилая зелень — все равно зелень, а хилая рассада — брак. Тогда вопрос: сколько квадратных метров вам надо оборудовать для всей рассады? Сколько энергии они сожрут? И стоит ли заморачиваться?

Мой ответ: не надо обнимать необъятное. Стоит построить простой фитотрон на 1 м² на подоконнике и вырастить там 25 шикарных растений, посадив их в центры 20-сантиметровых квадратов. Скажем, пяток огурцов, десяток томатов и десяток перцев. Сверхранних! Больше и не надо. Вам ведь не консервы в мае крутить! А посмаковать первые плоды — вполне достаточно.

Человек издавна пытается обеспечить себя продуктами питания, создавая искусственные условия для выращивания растений. Люди уже умели управлять температурными режимами выращивания роз и овощей в особых ямах. Люди шаг за шагом познавали секреты плодородия почв. Итог этих исследований парадоксален: возникла мысль полностью отказаться от почвы! В начале XX в. в России опыт с водными культурами в широких масштабах проводил К.А.Тимирязев. Этот метод называется гидропоникой. Благодаря этому методу можно довести растение до полного созревания семян. В результате можно установить, как будут развиваться растения в разных условиях. Использование беспочвенного метода выращивания растений позволит обеспечить людей продуктами питания в разных природно-климатических условиях.

Предмет исследования: выращивание растений на беспочвенных средах.

Методы исследования: анализ литературы по изучаемой теме, сравнение, эксперимент.

Исследовательская работа рассчитана на повышение и расширение уровня знаний по биологии.

Гипотеза: На правильно подобранных питательных средах можно выращивать растения без почвы.

Цель : создание фитотрона для комфортных условий роста и развития растений, облегчение труда по выращиванию теплолюбивых овощных культур с применением информационных технологий.

изучить литературу по данной теме, а именно какие факторы влияют на комфортную жизнь растений в теплице: температура, влажность, освещенность, содержание углекислого газа;
продумать схему для сборки теплицы-фитотрона;
разработать алгоритм сбора информации с датчиков, контролирующих комфортные условия роста и развития теплолюбивых культур;
подобрать комплектующие для реализации проекта;
написать алгоритм и код программы автоматизации процессов с помощью программного обеспечения и консультации педагога;
испытать работу фитотрона;

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В настоящее время биофизические исследования, относящиеся к воздействию физических факторов на живые системы, выходят на первое место по отношению к традиционным физическим задачам . Одним из наиболее удобных объектов для биофизических исследований являются растения, изучение которых возможно на различных стадиях жизненного цикла. Однако для обеспечения воспроизводимости результатов необходимо обеспечить стандартизацию условий роста и развития растений. Это особенно важно в том случае, если предполагается исследовать отклик живой системы на слабые физические поля: электрические, магнитные, электромагнитные и/или комбинированные

Ключевыми параметрами, определяющими функциональное состояние растения, являются световой режим, свойства почвы, режим увлажнения и температура.

Гидропоника - это обобщенный термин, означающий один из методов культивирования растений без почвы на питательных растворах, содержащих полный набор необходимых для роста и развития веществ в необходимой концентрации и доступной растению форме. При этом необходимо создать благоприятные условия для развития корней и питания растения. Для этого нужно обеспечить контакт корней с питательным раствором и постоянный доступ к корням воздуха, а также создать оптимальную влажность в пространстве между питательным раствором и основанием корней, так как при недостатке влаги они быстро засохнут.

Различают три основных метода выращивания растений на питательных растворах:

- водная культура - собственно, гидропоника;

- субстратная культура - гидрокультура;

- воздушная культура - аэропоника.

Гидропоника или водная культура - это метод выращивания, при котором растение укореняется в тонком слое органического субстрата (торф, мох и т.п.), уложенного на сетчатую основу, опущенную в поддон с питательным раствором.

Корни растений через субстрат и отверстия основы опускаются в раствор, питая растение. Этот метод самый старый, но не самый лучший. При гидропонном способе выращивания растений сложность представляет аэрация корней, так как содержащегося в питательном растворе кислорода растению не достаточно, и корневую систему растения полностью погрузить в раствор нельзя. Для обеспечения дыхания корней между раствором и основой оставляют воздушное пространство для молодых растений 3см, для взрослых - 6см. При этом необходимо позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в этом пространстве, иначе корни быстро засохнут. Питательный раствор заменяется раз в месяц.

Для выращивания растений методом водной культуры нужен специальный гидропонный горшок, который можно изготовить и самостоятельно.

Считается, что беспочвенные методы культивирования растений, гидропоника – детище современных технологий. Это технологии будущего, успешно разрабатываемые в разных странах, но стоит вспомнить пословицу: новое – хорошо забытое старое.

Но, даже в то далекое время гидропонные методы не являлись абсолютным новшеством. Конечно с натяжкой, но их можно назвать гидропонными. Первый, кто задумался о том, как питаются растения – Аристотель. Во всяком случае, его перу принадлежат работы, где он пытался объяснить сей процесс. Аристотель утверждал, что растения получают необходимую пищу в конечной (уже органической) форме, затрагивая этот вопрос лишь по способу перемещения веществ по стволу растения. Затем на многие столетия в изучении питания растений наступила пауза, пока этим вопросом не стал экспериментально заниматься голландский учёный Иоганн Баптист Ван Гельмонт (1575 – 1642). Он первый решил выяснить, чем питаются и откуда берут себе пищу растения. Гельмонт решил провести опыт: набил в бочку ровно 200 фунтов (1 фунт – 453.6 г) тщательно просеянной и высушенной почвы, затем посадил туда ветвь ивы, весившую пять фунтов. В течение пяти лет он внимательно следил за чистотой эксперимента, не позволял букашкам и даже пыли попасть в почву. Поливал иву исключительно дождевой водой. По истечении указанного срока он взвесил выросшее растение, результат его поразил: вес ивы увеличился на 164 фунта, когда вес почвы - уменьшился лишь на две унции (1 унция – 28. 35 г). Естественно, объяснил он это совершенно неправильно, сделав вывод, что необходимые растению вещества были получены только из воды, не приняв во внимание роль углекислого газа и тех двух унций почвы. Хотя для уровня науки того времени – это простительно. Хорошо уже то, что он поднял вопрос питания растений .

Беркли проводил обширные опыты вне помещений, о которых он впервые сообщил в 1929 г. Им разработана теория “гидропоники”, или водных культур (по аналогии с “геопоникой” - греческим термином для почвенных культур), и он утверждал, что выращивание растений без почвы в широких масштабах вполне осуществимо и целесообразно. Его опыты показали возможность выращивания различных растений в больших количествах в корытах, наполненных питательным раствором.

Фитотрон –типоряд автоматических климатических камер нового поколения для выращивания растений в искусственных условиях.

Предназначен для использования научных и общеобразовательных учреждениях для учебного процесса, биологических исследований и селекционного эксперимента, а также для частного применения.

ФИТОТРОН был разработан в 2014-2015 году российскими специалистами из группы компаний "Лазеры и аппаратура" совместно с учеными из Тимирязевской Сельскохозяйственной Академии для исследования различных процессов связанных с выращиванием растений в условиях контролируемого климата. Позднее, с учетом эксплуатации в исследовательских центрах, а также ряде общеобразовательных школ и в частном секторе, была произведена доработка модели и разработан пакет дополнительных функций и моделей, которыми можно оснащать систему в зависимости от целей использования. В результате базовая модель ФИТОТРОНа позволяет выращивать растения в условиях контролируемого климата и управлять всеми основными параметрами: температурой, влажностью, освещенностью, воздухообменом и все это - в рамках программируемых дневных и ночных циклов, которые можно устанавливать оптимальным для конкретного растения образом.

При разработке конструкции устройства, несмотря на его видимую простоту, необходимо было решить следующие задачи. Во-первых, оно должно было содержать несколько ящиков, в каждом из которых можно было бы размещать несколько растений, находящихся в изотермических условиях при одинаковой влажности и под воздействием одинакового или близкого светового потока, т. е. не затеняющих друг друга. Во-вторых, было важно иметь возможность менять суточный фотосинтетический поток фотонов (PPFD — photosynthetic photon flux per day) независимо для каждого ящика в широких пределах, воспроизводимо и с достаточной точностью. В-третьих, должен быть обеспечен легкий доступ к растениям, возможность перемещения их в пределах ящика, визуальный осмотр, перестановка, полив, замер влажности почвы. Задача создания и поддержания искусственного температурного режима не ставилась, т. к. в наших лабораторных помещениях установлены системы климатконтроля.

ТЕМПЕРАТУРА

У разных растений - свой температурный оптимум, который нужен для прорастания семян, роста растения и созревания плодов. Огурцам нужен воздух и почва потеплее, а редис прорастает уже при +2, а при слишком долгом дне и короткой ночи превращается в сплошную ботву.

Значит, температурой внутри климатической камеры также нужно управлять как в плюс, так и в минус. Кроме того, должна быть возможность разместить шкаф не только в хорошо отапливаемое помещение, но и, скажем, в холле, куда открывается дверь с улицы - если это гостиница или ресторан, в подвал, если это ферма или частный дом - то есть туда, где температура может колебаться или быть в районе 12-14 градусов зимой. Такую возможность обеспечивают далеко не все импортные модификации систем искусственного климата - многие только охлаждают воздух, а вот подогрев и поддержание стабильной теплой температуры - уже забота пользователя.

ВОЗДУХООБМЕН

Растения, как и все живые организмы, потребляют кислород и выделяют углекислый газ при дыхании. Из школьного курса биологии некоторые, возможно, помнят, что для поддержания стабильности процессов и роста вообще необходимо какое-то там соотношение. Проще говоря нужно, чтобы в объеме, где идет рост воздух постоянно циркулировал и обеспечивалось проветривание, чтобы не накапливался углекислый газ.

Самый заметный параметр.

Растениям для качественного роста необходимы во-первых, определенный спектр света, а во-вторых - смена дня и ночи. Заслуженный отдых после рабочего дня, когда все процессы активны и фотосинтез идет полным ходом.

Существует оптимальная длина волны, при которой фотосинтез идет наиболее эффективно. Природа все уже учла, а вот с искусственными источниками света чуть сложнее - если вы попробуете расположить горшок с салатом под лампу накаливания или люминисцентную, вряд ли у вас получится что-то интересное. Поэтому для выращивания рассады и в теплицах для досветки используются лампы с определенным спектром.

Диодные линейки Фитотрона со специализированной комбинацией светодиодов во влагозащищенных корпусах

Всей совокупностью параметров нужно управлять, причем конечно в автоматическом режиме. В рамках запрограммированного цикла "День" должен начинаться и заканчиваться в определенное время, аналогично включался полив, и поддерживаться температура. Все это не должно зависеть от присутствия обслуживающих специалистов, графика движения автотранспорта и опозданий, рабочих смен и выходных.

Дополнительно можно оснастить системой управления от компьютера, через приложение, однако это актуально в том случае, если работает одновременно более десяти таких климатических камер.

Секрет успешного выращивания состоит в том, чтобы понять, как растения растут и приносят плоды! Независимо от условий выращивания, в помещении или на улице, им нужны одинаковые требования для роста. Растениям нужен свет, воздух, вода, питание, субстрат, тепло для производства плодов и роста. Без одного из этих жизненно важных факторов, оно перестает расти и вскоре погибает. В помещении свет должен быть определенного спектра и интенсивности; воздух должен быть теплым, в меру сухим, обогащенным углекислым газом; вода должна быть в достатке, но не в избытке, и среда выращивания должна содержать определенное количество питательных веществ для бурного роста. Когда все эти требования выполнены на оптимальном уровне, результатом будет и оптимальный рост.

Растение должно развить здоровую и густую корневую систему для лучшего усвоения питательных веществ, и надземную структуру для лучшего получения доступного света.

Опишем этапы сборки проекта.

Сначала создаем модель фитотрона на бумаге. Продумываем, какие параметры будем замерять, согласно комфортным условиям для роста и развития растений. Рисуем схему.
На макетной плате собираем опытный образец, в дальнейшем все провода были спаяны или использованы соответствующие разъемы.
Подключаем дисплей для индикации показания датчиков, который позволяет проверять, корректно ли работает алгоритм работы датчиков.
Проектируем и монтируем контроль освещения: фоторезистор, фотолампа, реле для включения лампы.
Для контроля влажности и температуры воздуха внутри теплицы устанавливаем соответствующий датчик.
Монтируем инфракрасный порт с пультом для дистанционного управления. Устанавливаем поплавковый датчик в бочке, который осуществляет защиту для насоса. Работа насоса без воды быстро выведет его из строя. Так как вода, в данном случае является еще и смазкой для движущихся частей и охладителем для трущихся.

7. Собираем наш фитотрон.

Жизнь растения, его рост и развитие, урожайность зависят от определенных внешних условий среды. Основные из них - тепло, свет, вода, воздух, питательные вещества. Они необходимы растению в комплексе, и ни один из них не может заменить другой.

Результатом внедрения нашего фитотрона будет сокращение трудозатрат по выращиванию овощей, высвобождение личного времени нас и наших родителей, получение большего урожая как следствие более правильных технологий по выращиванию в закрытом грунте.

Первый опыт работы в качестве проектировщика, сборщика установки, программиста мною получен. И я думаю, что наш проект фитотрон будет реализован дальше, потому что уже сейчас на этапе выращивания рассады моя бабушка уже является заказчиком такой небольшой теплички.

ФИТОТРОН. СОВРЕМЕННАЯ КЛИМАТИЧЕСКАЯ КАМЕРА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Одной из прогрессивных и приобретающих все большую популярность технологий по получению безвирусного семенного материала является система ускоренного семеноводства, предполагающая получение миниклубней в контролируемой среде – фитотронах.

Фитотрон – камера (или комплекс камер) для выращивания растений в регулируемых искусственных условиях. Простейший фитотрон (или вегетационный шкаф) представляет собой небольшую камеру (около 1 м3), в которой уход и наблюдение за растениями осуществляются через специальный люк в боковой стене. Более масштабный тип фитотрона – вегетационная камера – небольшая комната (обычно около 5 м3), оборудованная стеллажами, в которую может входить человек (для ухода за растениями). Наиболее совершенный фитотрон – это станция искусственного климата, целый комплекс стационарных камер, размещенных в отдельном здании и позволяющих имитировать различные климаты [1].На рисунке 1 представлены виды фитотронов.

Климатический шкаф обеспечивает выбор и поддержание сбалансированных условий для биологический экспериментов путем стабильного автомотического поддержания:

Рисунок 1 - Фитотроны

Сферы применения фитотронов:

Сельское хозяйство - выращивание рассады, зеленых и цветочных культур;

Научная деятельность - биологические исследования, селекционные эксперименты, размножение микроорганизмов и насекомых;

Пищевая промышленность - тесты на сохранение продуктов питания;

Образовательные учреждения - учебный огород, биологические исследования с высоким уровнем вовлеченности учащихся в процесс.

Частный сектор - рестораны, магазины, экопитание.

Камераискусственного климата ФИТОТРОН:

Фитотрон состоит из рабочей камеры с теплоизолирующими стенками. Передняя часть рабочей камеры - теплоизолирующая стеклянная (со светоотражающим покрытием). Холодильный агрегат и нагревательные панели в комплекте.

Внутри камеры размещены четыре или шесть светодиодных панелей, которые могут устанавливаться в различном положении по высоте. Возможна какбазовая комбинация светодиодов, так и индивидуально под нужды заказчика.

Оптимальный воздухообмен в камере обеспечивается с помощью циркуляции воздуха внутри и регулируемого воздухозабора из окружающей среды.

Фитотрон оснащен системой управления всей совокупностью климатических параметров.в автоматическом режиме.

Может снабжаться системой автоматизированного полива и орошения (емкость 50 л).

В современных фитотронах поддерживается определенная температура воздуха и почвы, относительная влажность воздуха и интенсивность освещения. Источниками света являются мощные лампы накаливания, ксеноновые, ртутные и люминесцентные лампы.

Сегодня фитотроны применяют во всем мире, с помощью данного оборудования решаются самые разные задачи.

Преимуществафитотронов:

относительно невысокая стоимость;

легкость в обслуживании;

возможность регулировки освещения для разных сортов в пределах одного фитотрона.

Из недостатков можно выделить:

потребность в системе климат-контроля в пределах всего помещения в течение всего вегетационного периода;

необходимость регулярно переворачивать штативы с растениями в процессе их роста.

Можно сделать вывод, что с фитотронами должен работать специалист (найти такого человека и обеспечить ему достойные условия для жизни в хозяйстве - отдельная сложная задача). Для оборудования необходимо помещение с соответствующими условиями.

Также я считаю данную технологию прогрессивной, это действительно шаг вперед - по сравнению с традиционной схемой выращивания семенного картофеля. Фитотроны позволяют выиграть время, но они не избавляют от проблем, которые начинаются сразу после высадки семенного материала в поле. Технологию производства семян с использованием фитотронов нельзя назвать революционной, она далеко не универсальна, требует существенных финансовых вложений, специальных знаний и навыков. И в то же время для многих российских компаний - при грамотном использовании - она может решить проблему с семенами.

Фитотрон - климатическая камера для выращивания растений в закрытом объеме в регулируемых условиях.

Климатическая камера обеспечивает выбор и поддержание сбалансированных условий для биологических экспериментов путем стабильного автомотического поддержания:

температуры
полива
влажности
воздухообмена
освещенности различными типами источников света

Производится в рамках направления "Агрофотоника", которое открылось на предприятии с 2013 года.

Был разработан "Лазеры и аппаратура" (патент РФ №2557572) при участии специалистов Тимирязевской Сельскохозяйственной академии. Прошел испытания в натуральных условиях в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, общеобразовательных школах с биологическим уклоном, а также в частном секторе.

Производится в нескольких размерах и различных комплектациях.

Сферы применения:

Сельское хозяйство - выращивание рассады, зеленых и цветочных культур
Частный сектор - рестораны, магазины, экопитание, выращивание микрозелени, салатов.
Научная деятельность - биологические исследования, селекционные эксперименты, размножение микроорганизмов и насекомых, эксперименты в области применения агрохимии
Пищевая промышленность - тесты на сохранение продуктов питания
Образовательные учреждения - исследования в области биологии, химии, географии, учебный огород, биологические исследования с высоким уровнем вовлеченности учащихся в процесс

Темы учебных проектов для учащихся 9-11 классов обшеобразовательных школ, которые возможно выполнять на базе Фитотронов ЛиА.

• Возможность выращивания съедобных растений при отсутствии естественного освещения. Расчет для городской фермы.

Подробная информация по техническим характеристикам, ценам и наличию - по запросу и на сайте нашего официального поставщика "Чистая Усадьба".

В конце 19го века русскими ботаниками начали использоваться керосиновые лампы, а уже в 20м веке стали доступным выращивание при электрическом искусственном освещении – сначала при помощи ламп накаливания, а затем при помощи других источников – люминисцентных и натриевых ламп, и, наконец, светодиодов.

Распространение светодиодных источников света для выращивания съедобных и лекарственных растений связано с двумя основными факторами: энергоэффективностью диодов и их длительным сроком службы, многократно превышающим все аналоги. Кроме того, на сегодняшний день возможно спроектировать и изготовить диодную панели практически с любым желаемым спектром.

Диодное освещение дало техническую возможность совершенно по-другому организовывать пространство и выращивать растения в не предназначенных для этого изначально местах – создавать многоярусные конструкции, располагать на одном квадратном метре площади на порядок большее число растений. Это связано с минимальным нагревом светодиодов и минимизацией опасности термического ожога растений. Именно диодной освещение дало старт коммерческим проектам в сельском хозяйстве связанным с выращиванием на многоярусных городских фермах, на заброшенных ветках метрополитена и т.д.

При этом оказалось, что новая эффективная технология требует существенной доработки существующих методов агротехники. Эксперименты показывают, что есть более и менее подходящие сорта для выращивания в условиях искуственного освещения, и если раньше исследования и селекция шли в направлении увеличения теневыносливости, лежкости, устойчивости к низким температурам и заморозкам, выведению районированных сортов, оказалось что теперь необходимо проводить огромную работу по отбору и даже выведению сортов, которые максимально эффективно растут в условиях максимума света.

Кроме того, в связи с запросом выращивать еду максимально близко к месту потребления, выращивать в местах и географических широтах совершенно не приспособленных для выращивания в открытом грунте, использовать не предназначенные изначально для выращивания растений территории (заброшенные заводы, вокзалы, линии метро) также стали актуальными вопросы экспериментов в области выращивания растений в искусственных условиях, создания систем и оборудования, позволяющих это сделать.

Какие сорта выращивать в каких именно условиях, с какими настройками систем, в каком грунте, в каком режиме осуществлять подкормку, через какое время следует снимать урожай, возможно ли делать замкнутые и самоочищающиеся системы, в которых одновременно живут и растения и животные? Как изменяются свойства растений под влиянием искусственного освещения? Все эти вопросы чрезвычайно актуальны на сегодняшний день и эксперименты, в ходе проведения которых могут быть найдены ответы на них лучше всего осуществлять как раз на базе компактных климатических камер типа "Фитотрон" ЛиА.

Читайте также: