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invention
Fédération de Russie Patent RU2233577
Une méthode de contrôle des facteurs environnementaux PLANTES EN CROISSANCE
Nom de l'inventeur: Molchanov AG
Le nom du titulaire du brevet: Université agraire d' Etat de Stavropol
Adresse de correspondance: 355017, Stavropol, trans. Zootechnique, 12, Université aérospatiale d'État de Samara, office des brevets
Date de début du brevet: 14.04.2003
L'invention peut être utilisé dans l'agriculture, phytotron, systèmes biotechniques de soutien-vie humaines dans la recherche dans le domaine de la physiologie, mais aussi dans la recherche pour explorer le potentiel de la capacité de l'usine. Le procédé inclut un changement automatique des facteurs environnementaux, en fonction de la productivité photosynthétique des plantes et de l'accumulation des pigments photosynthétiques principaux. Après avoir atteint un maximum au cours de la photosynthèse par jour, les niveaux des facteurs environnementaux modifiés à des valeurs optimales des conditions permettant d'assurer la plus grande accumulation des principaux pigments photosynthétiques. Après que les facteurs environnementaux modifiant les niveaux des conditions permettant de maximiser l'efficacité photosynthétique des plantes. Le procédé permet d'augmenter l'intensité du processus de photosynthèse et économies d'énergie.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention peut être utilisé dans l' agriculture, phytotron, systèmes biotechniques de soutien-vie humaines dans la recherche dans le domaine de la physiologie, mais aussi dans la recherche pour explorer le potentiel de la capacité de l' usine.
Il existe une méthode de régulation des facteurs environnementaux pour optimiser la photosynthèse des plantes (AS USSR №535921, Cl. A 01 G 7/00, 1975), où le contrôle des facteurs environnementaux est effectuée, en fonction du niveau de la photosynthèse, mesurée par la composition du gaz de la chambre atmosphère d'assimilation avec des plantes. Cependant, cette méthode d'optimisation de la photosynthèse associée à des coûts d'énergie importantes pour l'entretien des facteurs environnementaux à un niveau élevé.
Le plus proche en substance technique et effet positif possible et adopté par l'auteur comme un prototype d'un procédé d'optimisation des facteurs environnementaux lors de la croissance des plantes (AS URSS №456595, MKI A 01 G 7/00, 1975), y compris leur adaptation automatique selon avec les besoins des plantes pour les facteurs environnementaux qui changent en permanence, conformément au point de la productivité photosynthétique du critère d'optimalité maximum de plantes dans les espaces contrôlés facteurs de n dimensions variant dans le temps. Cette méthode utilise des informations sur l'état de l'objet que sur sa productivité photosynthétique. Cependant, on sait que le taux de photosynthèse et le niveau de concentration de pigments photosynthétiques (de la chlorophylle, caroténoïdes, etc.) sont directement proportionnelles, à savoir avec une diminution de la concentration de pigment diminue le taux de photosynthèse, et vice-versa (Rabinovich E. Photosynthèse - M:.. IL, 1959). Il est également connu que, pour maintenir le taux de photosynthèse à un niveau relativement élevé de niveaux relativement élevés exigés par les facteurs environnementaux. Par exemple, pour la plupart des variétés de concombres, les tomates, les poivrons, le blé, le tournesol, et d' autres cultures des niveaux optimaux de température, d' éclairage, de la concentration de CO 2 sont respectivement dans la plage de 30 ... 40 ° C, 20 000 ... 80 000 lux 0,3. ..1,5%. Mais ces niveaux relativement élevés de température, exposition à la lumière, la concentration de CO 2 ont un effet déprimant sur l'accumulation de pigments photosynthétiques, par ailleurs, les niveaux élevés de facteurs d'habitats de plantes contribuer à l'élimination rapide de la chlorophylle des feuilles, des caroténoïdes et d' autres pigments photosynthétiques (1 Akimova TW et autres l'effet de la température et de la lumière sur le contenu des pigments dans les feuilles de concombre - .. Proc:.. mécanismes de Ekologofiziologicheskie de la résistance des plantes à des températures extrêmes - .. Petrozavodsk, 1978, p.74 ... 80 2. problèmes de biosynthèse de la chlorophylle / Ed . Shlyk AA - Minsk: science et technologie, 1971 252 3. Gaponenko VI L'influence des facteurs externes sur le métabolisme de la chlorophylle - Minsk .. science et technologie, 1976, 240 p 4. Kaler VL. . autorégulation de la chlorophylle dans les plantes supérieures - Minsk .... science et technologie, 1976 192 5. Rabinovich E. photosynthèse - M:. IL, 1959, avec 715 6. Lebedev SI, etc. les changements dans la structure. et la fonction de chloroplastes de diverses cultures pendant les conditions de germination. - Dans le livre: chloroplastes et les mitochondries.. - M: Nauka, 1969, p.164 ... 172)..
Par conséquent, si les facteurs de l'environnement extérieur sont maintenus à un niveau relativement élevé pour la haute intensité de la photosynthèse (tel que proposé dans le procédé connu AS №456595), alors cela va inévitablement conduire à une diminution de la concentration de pigments photosynthétiques. La réduction de la concentration de pigments, bien sûr, conduire à une diminution du taux de photosynthèse à des niveaux relativement élevés de l'environnement extérieur (Rabinovich E. Photosynthèse - M:... IL, 1959, 715 pp). Par conséquent, pour augmenter le taux de photosynthèse pour les valeurs optimales nécessaires pour augmenter le niveau de lumière, température, CO 2. Cela signifie que la photosynthèse des plantes est effectuée avec un rendement énergétique très faible, ce qui entraîne inutilement une consommation élevée d'énergie thermique et électrique.
Le but de la présente invention est d'intensifier le processus de photosynthèse et économies d'énergie.
Le but de l'invention est atteint par le procédé de contrôle de facteurs environnementaux, lorsque les plantes en croissance consiste à changer automatiquement en fonction de la productivité photosynthétique des plantes avec le changement des facteurs environnementaux externes est effectuée en outre en fonction de l'accumulation des pigments photosynthétiques de base, dans lequel, quand un maximum dans la journée au cours de la photosynthèse les niveaux de facteurs environnementaux modifiés à des valeurs optimales des conditions permettant d'assurer la plus grande accumulation du pigment photosynthétique principale, puis les facteurs environnementaux modifient les niveaux des conditions permettant de maximiser l'efficacité photosynthétique des plantes.
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L'essence du procédé est illustré un schéma fonctionnel représenté sur la figure 1, et la représentation graphique représenté sur la figure 2. Schéma fonctionnel (Figure 1) contient: 1 - entité de réglementation (chambre d'assimilation des plantes); 2 - la jauge de l'état du système contrôlé pour la photosynthèse; 3 - la jauge de l'état du système contrôlé pour la chlorophylle; 4 - niveaux Capteurs de facteurs environnementaux; 5 - un contrôleur multi-canal; 6 - actionneurs. |
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La figure 2 montre: a) - la variation du niveau des facteurs environnementaux; Dans ce cas, la notation suivante:
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La ligne en pointillés sur la figure 2 montre un éventuel changement de la concentration de pigments photosynthétiques (b) le taux de photosynthèse et (c) si la valeur des niveaux M2 des facteurs environnementaux (a) à une valeur ne change pas après la photosynthèse valeur M1 F2.
Le cours quotidien de caractéristique d'intensité de la photosynthèse des inégalités importantes - périodes soulevant sont remplacées par des périodes de déclin. Selon la méthode proposée pour contrôler les niveaux des facteurs environnementaux dans la période de récession de la photosynthèse dans l'objet 1 (1), les conditions pour la plus grande accumulation de pigments photosynthétiques. Les valeurs des niveaux de facteurs environnementaux dans lesquels l'usine a produit la plus grande concentration de pigments photosynthétiques pris pour M1, et le temps pendant lequel la concentration de pigments photosynthétiques atteint sa plus grande valeur - T1 (Figure 2, B).
En créant une installation pour le temps T1 est la plus forte concentration de pigments photosynthétiques en C1, à savoir, cette technique augmente le potentiel de la plante pour augmenter l'intensité de la photosynthèse, avec l'aide de l'unité de commande 5 et 6 actionneurs différents niveaux de facteurs environnementaux à des valeurs optimales pour un maximum M2 intensité F2 de la photosynthèse.
La surveillance des niveaux de facteurs environnementaux produits capteurs 4, le taux de photosynthèse - capteur 2, la concentration de pigments colorés - capteur 3. Après avoir atteint l'intensité de la photosynthèse F2 maximale déterminée par le capteur 2 et l'unité de commande 5 modifie les niveaux de facteurs environnementaux unité de contrôle 5 par l'intermédiaire de direction mécanismes M1 6 aux valeurs qui fournissent la plus grande accumulation de pigments photosynthétiques. Après que la plus grande accumulation de pigments photosynthétiques défini capteur 3 et l'unité de commande modifie le niveau 5 des facteurs environnementaux par l'unité de commande 5 par des actionneurs 6 à des valeurs M2 qui assurent une photosynthèse maximale contre les concentrations élevées de pigments. Bien sûr, ces niveaux M2 beaucoup plus bas que ceux qui assurerait le même niveau d'intensité de la photosynthèse, mais dans le contexte d'une faible concentration de pigments (AS №456595). Cela signifie que le taux de photosynthèse est prévu dans le procédé de réduction des coûts énergétiques. Ensuite, le processus de facteurs environnementaux périodiquement avec T1 et T2 des intervalles de contrôle niveau, répété.
Contrairement au prototype après la photosynthèse maximale des niveaux des facteurs environnementaux du changement pour créer un environnement dans lequel il est la plus grande accumulation de pigments photosynthétiques, et après que la plante était la plus grande accumulation de pigments photosynthétiques, n facteurs environnementaux niveaux sont modifiés à des valeurs qui maximisent le taux de photosynthèse avec une économie simultanée d'énergie, depuis Dans ce cas, la photosynthèse maximale fournie par les coûts énergétiques en raison de la présence de bien développé système photosynthétique des plantes.
La méthode proposée a été testée dans des conditions de laboratoire dans une chambre climatique PMMC 1250 type produit en Allemagne. Les tests de laboratoire ont montré une grande efficacité de cette méthode et de la perspective. Plantes Option expérimentés favorablement comparé la qualité et le rythme du développement en comparaison avec les plantes dans la variante de commande. Ces économies d'énergie de 40%.
REVENDICATIONS
Procédé pour lutter contre les facteurs environnementaux pour la culture des plantes, ledit procédé comprenant change automatiquement en fonction de la productivité photosynthétique des plantes, caractérisé en ce que le changement des facteurs environnementaux est effectuée en outre basée sur l'accumulation des pigments photosynthétiques de base, dans lequel, quand un maximum dans la journée pendant les niveaux de photosynthèse facteurs de le milieu a été changé à des valeurs optimales des conditions permettant d'assurer la plus grande accumulation du pigment photosynthétique principale, puis les facteurs environnementaux modifie les niveaux des conditions permettant de maximiser l'efficacité photosynthétique des plantes.
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Date de publication 04.03.2007gg
Commentaires
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