Электрификация теплицы с разработкой электроподогревательной системы, страница 4

Облучение играет большую роль в жизни растений. Под дейст­вием энергии излучения оптической части спектра в зеленом веществе растения — хлорофилле происходит процесс фотосинтеза — накоп­ления углеводов из углекислоты воздуха в виде зеленой массы рас­тений и плодов.

В теплицах осенью и зимой солнце не дает достаточного по интен­сивности и продолжительности облучения, необходимого для нормаль­ного роста овощных культур. Этот недостаток восполняют .искус­ственным облучением.

Продолжительность облучения в сутки должна соответствовать требованиям данной культуры растений и составлять от 2 до 17 ч в сутки.

Лучшие результаты дополнительного облучения достигаются тогда, когда поток энергии излучения источника наиболее полно удовлетво­ряет данное растение по, интенсивности и спектральному составу.

Спектральный состав излучения ламп должен в наибольшей степени способствовать протеканию основных физиологических процес­сов. Для этого необходимо излучение, содержащее все участки ви­димого спектра с преобладанием красных (λ = 620…760 нм), синих (λ = 450…480 мм) и фиолетовых (λ = 380…450 нм) лучей, а также необходима некоторая доля ультрафиолетового и инфракрасного излучений.

 Листья зеленых растений лучше всего поглощают

излу­чения с длинами волн от 300 до 750 нм, от которых в основном зави­сят важнейшие физиологические процессы — фотосинтез, синтез пиг­ментов, рост и развитие растений. Основную роль в жизни расте­ний играют излучения с длиной волны 380—710 нм видимой части, которые называют фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Из видимых излучений наибольшей физиологической активностью обла­дают оранжево-красные и сине-фиолетовые, а наименьшей эффектив­ностью — зеленые излучения.

Ультрафиолетовые излучения источников с λ= 100…280 нм действуют на растения губительно. При облучении ими в течение 10-15 мин листья желтеют, стебли скручиваются, и точки роста у растений отмирают. Поэтому такие источники нельзя применять для дополнительного облучения в теплицах. Ультрафиолетовые излуче­ния с λ= 280…380 нм в количестве 1 % от всего излучения полезны для обмена веществ и формирования органов растений.

Инфракрасное излучение источника не должно вызывать перегрев растений. Не поглощаясь пигментами, инфракрасное излучение погло­щается водой растительных тканей и, трансформируясь в тепло, вы­зывает перегрев тканей и. отдельных частей растительной клетки. Ведя к нарушениям в привычном для растения распределении внут­ренних температур, инфракрасное излучение ламп накаливания, со­ставляющее 80% всего излучения, оказывает отрицательное влияние на фотосинтез и на дыхание и транспирацию.

Избавиться от вредных последствий инфракрасного нагрева можно, прибегая к таким сложным приемам, как пропускание излучения ламп накаливания через проточные водяные фильтры. Однако техничес­кие трудности, связанные с устройством подобных установок на боль­ших площадях, и громадные затраты электроэнергии при низкой эффективности (порядка 4,8—10 кВт/м2 при урожае томатов 0,2—0,5 кг на куст) делают применение подобного способа в производственных условиях нереальным.

Наиболее эффективны установки с люминесцентными фотосинтетически активными лампами и комбинированные установки с люми­несцентными лампами и лампами накаливания. Распределение энер­гии в спектре различных источников показано на рисунке 8.

Обычные лампы (рис. 8, а, б, д, ж) имеют недостаточно удовлет­ворительное распределение интенсивности излучения по спектру, так как при фотосинтезе наиболее полно используется красное (680 нм), синее и голубое излучение (400—440 нм). Всесоюзным научно-иссле­довательским светотехническим институтом при участии ВИЭСХа разработаны специальные люминесцентные фотосинтетически актив­ные лампы ЛФ 40-1 и ЛФ 40-2 мощностью 40 Вт для облучения рас­тений в теплицах с более благоприятным распределением интенсив­ности излучения по спектру (рис. 8, в, г).