VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В регионах с нарушенными экологическими условиями получение экологически чистой продукции растениеводства с привлечением почвенных ресурсов затруднено. Наиболее перспективной технологией выращивания растениеводческой продукции в данных условиях является гидропонный метод, основанный на применении специальных субстратов, обогащенных питательными веществами, необходимыми растениям в период вегетации. При гидропонном получении растениеводческой продукции появляется возможность не задействовать естественные ресурсы почвы, а использовать искусственные материалы, поглощающие тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, нитраты. Однако получение продукции гидропонного растениеводства связано со значительными энергозатратами. В связи с этим разработка технических средств для повышения эффективности гидропонного выращивания продукции растениеводства является актуальной задачей. Анализ технологий повышения эффективности выращивания растениеводческой продукции на искусственных субстратах показал высокие перспективы использования коронного разряда с целью ионизации поверхностных атомов гидропонных субстратов. Это позволит, с одной стороны, усиливать их сорбционные и ионообменные свойства, с другой — насыщать субстрат электронами, необходимыми растениям для активного усвоения неорганических питательных элементов, а также в определенных режимах воздействие электрическим полем приводит к обеззараживанию почвы. [1].

Рисунок 1 - Способ выращивания растений и плавающее поддерживающее устройство

На рисунке 1 показано помещение 1 для выращивания, в котором размещены плоты или панели 3 в бассейне 2, заполненном водой. В данном случае помещение для выращивания представляет собой теплицу с естественным или искусственным освещением. Однако возможно размещение плотов или панелей на открытом воздухе. Один или более плотов или панелей можно перемещать в бассейне, и, например, передвигать к месту обработки или в еще один бассейн, в зависимости от развития выращиваемой культуры и/или от того, были ли уже срезаны в виде урожая определенные ее части. Способ выращивания растений наплаву заключается в том, что в первой стадии роста корни растения поддерживают на расстоянии от запаса воды, который находится под растением. Подведение влаги к растению осуществляют через промежуточное пространство между поддерживающим устройством для растения и запасом воды, и с верхней стороны растения. В первой стадии роста растения расстояние между свободным нижним концом корня и поверхностью воды составляет от 1 до 5 см. По мере роста растения его корневая система разрастается по направлению к запасу воды. Во второй стадии роста растения его потребность в воде удовлетворяется указанным запасом воды. Это достигается с помощью поддерживающего устройства, которое выполнено в виде плавающей на запасе воды панели, имеющей отверстия для размещения растения. Эта панель может быть оснащена углублениями, которые закрыты на своих верхних сторонах для уменьшения площади контакта с водой и создания замкнутых камер. Система для выращивания на плаву растений содержит бассейн, поддерживающее устройство, расположенное в бассейне и плавающее на воде. Поддерживающее устройство включает несколько сквозных отверстий, в которые растение с корнями помещают с небольшим количеством субстрата. Нижний конец растения располагают на расстоянии от поверхности воды вблизи отверстия для образования промежуточного пространства. Способ и устройства позволяют создать оптимальные условия для развития растений, предотвратить развитие заболеваний и гниение растений[2]. Технология может быть усовершенствована включением в производственный процесс установки для электрообработки субстрата (рисунок 2)..

Рисунок 2 - Схема установки для электрообработки субстрата

Установка работает следующим образом. Потенциальные электроды 3 и 4 устанавливают над верхней ветвью 2 и нижней ветвью 5 транспортерной ленты, соответственно, на расстоянии, обусловленном режимными параметрами обработки. На потенциальные электроды 3, 4 от источника питания 15 подается напряжение. Первый субстрат, подлежащий обработке, засыпается в загрузочный бункер 1, а второй субстрат, подлежащий обработке - в загрузочный бункер 14. Первый субстрат из загрузочного бункера 1 поступает на верхнюю ветвь 2 транспортерной ленты, заполняет ее ячейки и перемещается по пластине 6, подвергаясь воздействию электрического поля, созданного с помощью потенциального электрода 3 и пластины 6. Достигнув отверстия 10, обработанный первый субстрат высыпается в приемный бункер 11. Одновременно с этими процессами происходит обработка второго субстрата, который поступает из загрузочного бункера 14 на нижнюю ветвь 5 транспортерной ленты, заполняет ее ячейки и перемещается по пластине 7, подвергаясь воздействию электрического поля, созданного с помощью потенциального электрода 4 и пластины 7. Достигнув отверстия 12, обработанный второй субстрат ссыпается в приемный бункер 13. Управление машины осуществляется с помощью пульта. Использование предложенной установки позволяет повысить пропускную способность за счет одновременного осуществления электрообработки двух гидропонных субстратов[3].

Заключение Использование технологии гидропонного выращивания сельскохозяйственных растений с применением электронно-ионной обработки, позволит получать экологически чистую продукцию в регионах с нарушенными экологическими условиями.

Литература

1. Хаматдинова М.Р. Повышение эффективности гидропонного выращивания зеленных овощей путем обработки субстракта в поле коронного разряда, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Челябинск , 2004.

2. Ван дер кнап М.К.А., Нордам К.С. Способ выращивания растений и плавающее поддерживающее устройство (патент РФ № 2529314) // 2010.

3. Авдеев М.В., Попов В.М., Басарыгина Е.М., Хаматдинова М.Р., Леппик С.С. Машина для электрообработки гидропонных субстратов (патент РФ № 51454) // 2005.

Код для цитирования: Скопировать