XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Согласно научным исследованиям сформированы нормы питания на душу населения. И так на каждого жителя должно приходиться 155 кг овощей в год, а потребление в настоящее время в России составляет около 65-75 кг. Современный объем производства овощей не удовлетворяет потребностей населения, особенно в северных регионах России. Следовательно, производство их в дальнейшем должно увеличиваться и исключать сезонность.

В процессе исследования методов выращивания овощных культур было выявлено, что одним из наиболее прогрессирующих методов по рационально используемой территории, снижению затрат труда, снижению себестоимости продукции является аэропонное выращивание.

Метод аэропонного выращивания позволяет в течение круглого года выращивать богатые витаминами и минералами различные виды сельскохозяйственных культур. Преимущества метода заключаются в том, что благоприятные условия для роста корневой системы создаются за счет непрерывной циркуляции питательного раствора, качество которого влияет на продуктивность растений. Для повышения качества питательного раствора необходимо его обеззараживать.

Исследования выполнены на специально изготовленной экспериментальной модельной установке с использованием стандартных и частных методик с применением методов планирования эксперимента.

В распределительный трубопровод жидкость подается из резервуара с питательным раствором устройством для автоматической порционной подачи жидкости в виде мелкодисперсных капель или тумана, а именно – ультразвукового распылителя, в данном случае ультразвукового генератора тумана. Устройство состоит из емкости, которая постепенно наполняется жидкостью из резервуара для раствора с регулируемым краном. Для изменения объема порции выдаваемой жидкости по высоте трубчатого канала проделаны отверстия.

В период наполнения емкости из растворного бака с регулируемым краном, шток находится в нижнем положении, и резиновый клапан перекрывает оба выпускных отверстия седел. По мере наполнения уровень жидкости в емкости постепенно поднимается до высоты трубчатого канала, и жидкость начинает поступать по трубчатому каналу. При наполнении этой камеры под действием напора раствор с помощью ультразвукового генератора тумана поступает в корневую зону растений, ограниченную воздухопроницаемой гибкой мембраной, которая крепится к посадочной панели с возможностью отсоединения, а объем культивационного помещения разделен на два независимых объема для стеблевой и корневой системы. В дальнейшем процесс повторяется.

В период вегетации от момента высадки рассады до конца плодоношения резко возрастает потребность растений в питательном растворе и увеличивается не только количество поливов, но объем порций выдаваемой жидкости и площадь увлажнения, поэтому возникает необходимость в распределительном устройстве, удовлетворяющем этим требованиям.

Описанное строение аэропонной установки позволит равномерно орошать корневую систему растений, исключить ее замокание, а также создать условия для нелимитированного массообмена в корневой зоне, что обеспечит благоприятные условия для приживаемости растений после высадки, а также дальнейшего роста и развития. При этом легкий доступ оператора к корневой зоне растений путем отсоединения гибкой мембраны от посадочной панели практически не требует значимых физических затрат.

Ультразвуковой генератор тумана позволит создавать оптимальную среду с равномерным распределением тумана. Разделение культивационного помещения на два объема позволяет создавать различные температурные и влажностные условия культивирования в стеблевой и корневой зонах растений для интенсификации оттока ассимилянтов в клубни и повышения урожайности.

С точки зрения экологических последствий процесса – особенностью метода является то, что аэропоника является системой замкнутого цикла, то есть практически отсутствуют жидкие отходы. По окончании вегетационного периода проявляются незначительное количество растительных отходов (обрезка корней, листвы), которые могут быть утилизированы естественным путем в компостных ямах.

Обладая рядом преимуществ перед конкурентами, продукция произведенная с помощью аэропонного метода имеет еще несколько немаловажных достоинств: цена – благодаря низкой себестоимости продукции, использование стратегии минимизации издержек, позволит быть лидером на рынке; отечественное производство позволит поддерживать импортозамещение.

Литература

Авдеев М.В., Трушин П.М. Тепличный комплекс для выращивания * экологически чистых овощей / Вестник ЧГАУ, 2006, том 46, с. 7 - 9.

Тюпин С. В. Автореферат «Снижение энергоёмкости процесса увлажнения вентиляционного потока в картофелехранилищах путём применения ультразвукового распылителя-увлажнителя» — Ижевск, 2009.

Cимонова Е.С. «Аэропоника как современный и наиболее рациональный способ беспочвенного выращивания растений», X Международная студенческая научная конференция «Студенческий научный форум» — 2018.

Симонова Е.С. «Метод прогрессивного растениеводства при условии внедрения ультразвуковых технологий», X Международная студенческая научная конференция «Студенческий научный форум» — 2018.

Симонова Е.С., Волков В.С. «Повышение эффективности аэропонного выращивания путем внедрения ультразвуковых технологий», Роль молодых ученых в решении актуальных задач АПК, 2018. - С.197

Куприенко В.В. «Ультразвуки и инфразвуки. Их практическое применение и распространение в природе», Москва, 2010.

Чесноков В. А., Базырина Е. Н., Бушуева Т.М., Ильинская Н.Л. «Выращивание растений без почвы» ― Изд-во: Ленинградского университета, 1960

А.В. Тихомиров, Е.К. Маркелова, Е.Ю. Черномурова «Энергетический анализ производства овощей в теплицах» ― Достижения науки и техники АПК.-2002.-№9.-С. 7-9