автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Облучательная установка для выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта

На правах рукописи

стйл^г^? —

КЛЮЧКА ЕВГЕНИЯ ПЕТРОВНА

ОБЛУЧАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАССАДЫ ТОМАТОВ В СООРУЖЕНИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА

Специальность 05.20.02 - Электротехнология и электрооборудование в сельском хозяйстве (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

4850757

2 3 июн 2011

Зерноград-2011

4850757

Диссертация выполнена на кафедре «Эксплуатация энергетического оборудования и электрических машин» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент Степанчук Геннадий Владимирович

доктор технических наук, профессор Гордеев Александр Сергеевич

кандидат технических наук, профессор Чеба Борис Павлович

Ведущее предприятие:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ Росельхозакадемии)

Защита состоится «_» _2011 г. в_часов на заседании

диссертационного совета ДМ.220.001.01 при Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии, по адресу: 347740, г. Зерноград Ростовской области, ул. Ленина 21, в зале заседания диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО АЧГАА.

Автореферат разослан «_»_2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Шабанов Н.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Доля отраслевого потребления электроэнергии в технологических процессах тепличного производства с использованием оптического излучения составляет 10... 15 %, а потери энергии в них доходят до 40 %. Переход сельскохозяйственного производства в условия рыночных отношений привел к тому, что доля электроэнергии в себестоимости продукции не просто выросла, а стала определяющим показателем экономической эффективности. Наибольший процент в себестоимости отечественных овощей составляет доля энергетических затрат - 65...75 %, причем цены за период с 2000 по 2004 годы на энергоносители возросли в 4,5 раза, а цены на реализацию овощей в 1,5 раза. Для того чтобы выйти из такой ситуации необходимо использовать в тепличном производстве новые технологии, которые бы обеспечили высокорентабельное производство овощей и решили проблему круглогодового обеспечения населения витаминной продукцией.

Анализ существующих способов облучения растений защищенного грунта и многостеллажных технологий показал, что применение данных технических средств не получает должного распространения. Объясняется тем, что реализация данных электротехнологий предполагает наличие и эксплуатацию целого комплекса светотехнического и конструкционного оборудования. Это требует значительных капитальных вложений, больших затрат энергетических и трудовых ресурсов. Поэтому тема диссертационной работы, посвящена поиску энергосберегающей технологической схемы облучения растений защищенного грунта, которая повышает эффективность использования энергии оптического излучения и снижает энергоемкость процесса, является актуальной и имеет научное и практическое значение.

Научная гипотеза. Изменчивость внешней среды существования биообъекта, обуславливает изменчивость его внутренних свойств, обеспечивая многообразие ответных реакций на воздействие извне (по качеству, интенсивности, длительности, градиенту), совершенствование его приспособительной адаптивной системы и приобретение им новых качеств и свойств.

Цель исследования. Обосновать рациональные параметры и режимы работы облучательной установки для выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта, которые обеспечивают снижение энергозатрат и повышение продуктивности выращиваемых растений.

Объект исследования. Процесс выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного фунта с применением устройства переменного облучения и многоярусного стеллажа с наклонной технологической поверхностью.

Предмет исследования. Закономерности влияния пространственного положения технологической поверхности относительно источника излучения и скорости движения облучателей на повышение продуктивности растений и снижение энергоемкости процесса выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта.

Задачи исследования.

• Разработка теоретических положений, выявляющих параметры и способы повышения эффективности облучательной установки с целью обнаружения резервов энергосбережения процесса выращивания рассады томатов и повышения качества рассадной продукции.

• Теоретическое обоснование параметров конструкции и режимов работы, разработка методики опытно-экспериментальной проверки установки переменного облучения применительно к многоярусной стеллажной технологии для выращивания рассады томатов.

• Экспериментальное определение технологических показателей установки переменного облучения, т.е. определение влияния скоростных режимов движущихся облучателей и угла наклонной технологической поверхности на ответную реакцию рассады томатов (масса сухого вещества растений, масса сухого вещества корневой части в растениях, листовая площадь).

• Определение экономической эффективности разработки.

Методы исследований. В работе использованы методы системного и математического анализа, элементы математической статистики, теории планирования экспериментальных исследований и светотехники. Результаты исследований обрабатывались с применением прикладного пакета статистических программ ЗТАТК-Т1СА и Ехсе1.

Научную новизну составляют:

• Зависимость удельной продуктивности растений от их выхода биомассы и параметров установки переменного облучения (скорости движения облучателей и угла наклонной технологической поверхности).

• Математическая модель, описывающая ответную реакцию растений (масса сухого вещества растений, масса сухого вещества корневой части в растениях, листовая площадь) для оптимизации параметров и режимов работы установки переменного облучения для выращивания рассады томатов.

• Параметры системы (интенсивность, длительность воздействия и экспозиция) обеспечивающие повышение удельной продуктивности растений (А -> тах) и снижение энергоемкости процесса выращивания рассады томатов.

Новизна технического решения подтверждена патентами на изобретение РФ № 2006142613/28 «Устройство выравнивания степени облученности в производственных помещениях» и на полезную модель РФ № 2010131786/21 «Сборно-разборный стеллаж».

Практическая ценность. По результатам исследований разработаны:

• установка переменного облучения, реализующая рациональные параметры и режимы работы, для создания световых условий необходимых в процессе выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта;

• электротехнология выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта, увеличивающая продуктивность растений на 21 % и снижающая расход электроэнергии в 2 раза.

Реализация результатов исследования. На базе школьной учебно-производственной теплицы МОУ СОШ № 16 г. Зернограда Ростовской области была сконструирована облучательная установка, которая позволила реализовать производственные опыты по изучению влияния переменного режима облучения и наклонной технологической поверхности на качественные показатели рассады томатов.

Основные результаты исследования приняты для практического применения в тепличном хозяйстве индивидуального предпринимателя А.Д. Нечта (Свидетельство о государственной регистрации физического лица в качестве индивидуального предпринимателя серия 61 № 006299251).

Результаты работы используются при изучении дисциплины «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве» в ФГОУ ВПО АЧГАА.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА с 2005 по 2011 годы; на III Международной научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии. Проблемы их эффективного использования» ФГОУ ВПО Волгоградской ГСХА 8-9 декабря 2008 года; на Международной научно-практической конференции «Энергетика, электрооборудование и электротехнологии в АПК» ФГОУ ВПО АЧГАА 12-14 мая 2010 года; на 5-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии - основа эффективного развития агропромышленного комплекса России» ГНУ СКНИИМЭСХ 27-28 мая 2010 года; на Всероссийской научной конференции «Научно-техническое обеспечение АПК Юга России» ФГОУ ВПО АЧГАА с 28.04-20.05 2011 года.

По результатам исследований получено 2 патента, опубликовано 14 статей, в том числе 3 статьи в научных журналах, входящих в перечень ВАК.

Достоверность результатов работы. Выводы и рекомендации, сформулированные в диссертационном исследовании, базируются на теоретических положениях и научных принципах, разработанных ведущими учеными по фундаментальным и прикладным аспектам электрификации сельскохозяйственного производства. Основные выводы диссертационного исследования обоснованы теоретическими положениями и экспериментальными данными.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, общие выводы, библиографический список, приложение. Работа содержит 126 страниц машинописного текста, 45 рисунков, 17 таблиц. Библиографический список состоит из 130 наименований, в том числе 5 на иностранных языках. В приложение входит: патент на изобретение РФ № 2006142613/28 «Устройство выравнивания степени облученности в производственных помещениях»; патент на полезную модель РФ № 2010131786/21 «Сборно-разборный стеллаж»; акт о внедрении облучательной установки в технологический процесс выращивания рассады тепличных культур на базе учебно-производственной теплицы МОУ СОШ № 16 г. Зернограда; акт о внедрении

облучательной установки в технологический процесс выращивания тепличных культур на базе теплиц индивидуального предпринимателя А.Д. Нечта; акт о внедрении в учебный процесс ФГОУ ВПО АЧГАА; экспериментальные данные проведенных производственных опытов.

Личный вклад автора. Результаты исследований, представленные в диссертационной работе, получены автором лично. Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю к.т.н. доценту Степанчук Геннадию Владимировичу за многолетнее плодотворное сотрудничество и критические замечания. А также всем, кто принял участие в обсуждении научной проблемы при выполнении диссертационного исследования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность работы, сформулированы научная гипотеза, цель, объект, предмет, задачи, методы исследования, научная новизна, практическая значимость работы, апробация и реализация результатов работы, структура и объем диссертации. Кратко изложено содержание по главам.

В первой главе «Анализ технологий и светотехнических средств для выращивания растений защищенного грунта» дан анализ особенностям технологического процесса выращивания растений защищенного грунта. Ученые в области электрификации сельскохозяйственного производства доказали эффективность применения оптического излучения для получения дополнительной растениеводческой продукции: A.J1. Вассерман, Н.П. Воскресенская, B.C. Газа-лов, С.Г. Гуменецкий, Ю.М. Жилинский, В.Н. Карпов, В.А. Козинский, Н.П. Кондратьева, C.B. Конев, O.A. Косицын, Я.А. Кунгс, В.М. Леман, А.К. Лямцов, В.В. Малышев, А.Т. Мокроносов, А.Г. Молчанов, Б.С. Мошков, A.A. Ничипорович, Л.Б. Прикупец, Л.Г. Прищеп, H.H. Протасова, С.А. Ракуть-ко, Г.С. Сарычев, И.И. Свентицкий, A.A. Тихомиров, Н.В. Цугленок, В.П. Ша-рупич, R. McCree, P. Mekkel, В. Singh, M. Fischer, J. Bonnet, P. Harris и многие другие. Решению проблемы повышения эффективности облучения растений в теплицах посвящены работы ряда организаций, а именно АФИ, ВИЭСХ, ВНИСИ, Гипронисельпром, СКНИИМЭСХ, СтГАУ и др.

Световой режим является основополагающим при создании микроклимата теплицы, т.к. никаким другим агротехническим приемом его заменить нельзя. С учетом особенностей оптического излучения электротехнологический процесс облучения растений защищенного грунта состоит из ряда преобразований энергии: подача электроэнергии к источнику; генерирование потока оптического излучения в источнике излучения; формирование пространственного и поверхностного распределения потока оптического излучения; поглощение энергии оптического излучения растением и превращение ее в другой вид энергии. Энергетические потери в процессе этих преобразований обуславливают низкую эффективность использования энергии оптического излучения и высокую энергоемкость. Поэтому поиск возможностей экономии электроэнергии представляет собой важную научную и практическую задачу.

Проблема энергосбережения является основной в применении электро-

облучательных установок в сооружениях защищенного грунта. Существующие облучательные установки не дают однозначного ответа по эффективности использования энергии оптического облучения, что является причиной высокой энергоемкости процесса выращивания растений защищенного грунта. Вместе с тем поиск снижения потерь на каждом этапе технологической схемы должен применяться там, где оптическое излучение повышает качество и количество продукции, увеличивает производительность труда и экономически себя оправдывает. Проведя анализ данного технологического процесса, отметим, что уменьшение энергетических потерь возможно на следующих этапах:

• Обоснование выбора источника излучения (спектр, интенсивность, продолжительность), используемого в облучательной установке исходя из особенностей облучаемого вида, сорта растения и вегетационного периода.

• Рациональное формирование пространственного распределения потока оптического излучения при использовании более совершенной светообра-зующей системы или при применении различных способов облучения (прерывистый, переменный, импульсный, комбинированный).

• Формирование поверхностного распределения потока оптического излучения путем поиска наиболее рационального взаимного пространственного положения источника излучения и технологической поверхности.

• Создание необходимых условий, при которых поглощение энергии оптического излучения растениями и превращение ее в другой вид энергии давало бы наиболее высокие показатели продуктивности, качества и выхода сельскохозяйственной продукции.

Анализ предшествующих исследований дает основание сформулировать рабочую гипотезу, что с позиции наименьших энергозатрат наиболее целесообразно повысить эффективность использования энергии оптического излучения за счет рационального пространственного и поверхностного распределения потока оптического излучения. При создании новой облучательной установки использовать переменное облучение при помощи движущихся облучателей и многоярусный стеллаж с наклонной технологической поверхностью. Данная конструкция установки оказывает влияние на внутреннюю энергетику растений и способствует реализации их потенциальных возможностей.

Во второй главе «Теоретическое обоснование электротехнологии и оборудования для переменного облучения рассады томатов в сооружениях защищенного грунта» указываются пути повышения эффективности использования оптического излучения. А.К. Лямцов и Ю.М. Жилинский рекомендуют расчетное уравнение освещенности Ел для наклонной плоскости в точке А (рисунок 1), которое имеет вид:

I соч а

,з

Р.-,

Р.;,

(соэ 0 ± — бш 0) = Е (соэ 0 ± вш 0),

И горизк "А

где

горт

©

"а

а

И Р

- освещенность горизонтальном поверхности, лк ;

- угол наклона расчетной поверхности по отношению к плоскости, перпендикулярной оси симметрии облучателя (горизонтальная плоскость), град.;

- сила света по направлению к точке А , кд;

- угол между направлением силы света к расчетной точке А и осью симметрии облучателя, град.;

- высота подвеса облучателя, м ;

- кратчайшее расстояние от проекции оси симметрии источника на горизонтальную плоскость к наклонной плоскости, м.

Рисунок 1 - Расчет освещенности для наклонной поверхности

Из формулы (1) видно, что если освещенность в точке А будет минимальной Еа , а освещенность, рассчитанная на горизонтальной поверхности, будет максимальная Егориз, то их отношение друг к другу дает коэффициент равномерности освещения.

г = —— = (со5©±—5т©)>0,8...1.

/Г и

*^гориз "

(2)

Отсюда следует (2), что коэффициент равномерности наклонной поверхности является функцией зависимости г = /(®, И, р) от угла наклона технологической поверхности ©, высоты подвеса облучателя к и расстояния от облучателя до наклонной поверхности стеллажа р. Экспозиция (доза облучения) зависит от освещенности и длительности воздействия.

ь b

Н, = \{Е, = Е, |(г,)й = Е,{Т{Ь)-Т{а)), (3)

а а

где E¡ - облученность от источника излучения, Вт/ м : tl - длительность воздействия, с.

Длительность воздействия переменного облучения, в течение которого происходит смена интенсивности облучения, и экспозиция (доза облучения), полученная растениями во временной промежуток от максимального значения облучения до следующего максимального значения, зависят от скорости.

Я, =£,/,=£,•-, (4)

V

где t¡ - время от максимального значения освещения до следующего максимального значения, полученного растениями, с; L - длина одного хода облучателя, м; V - скорость движения облучателя, м/с.

O.A. Косицыным была предложена математическая модель энергетики искусственного облучения растений, позволяющая быстро оценить изменения в энергетике данного процесса.

U МгчЛфПи А = — =--—. (5)

в ^' min'v

В формулу удельной продуктивности (5) подставляем (2) и (4):

(cos ©±—sin 0) A = Af ПиЛоПф-у L (6)

^min $ ' L

Очевидно, что при сравнении различных вариантов облучательных установок и технологий выращивания растений при искусственном облучении лучшим из них будет тот, для которого удельная продуктивность растений будет больше А -> шах . Откликом растения на создаваемые световые условия является биомасса растения М, как показатель продуктивности фотосинтеза. Из анализа формулы (6) следует:

1. Отношение группы величин HlllMhL.v характеризует параметры уста-

^rnin

новки переменного облучения. Существует необходимость оптимизировать скоростной режим облучателя с определенными светотехническими характеристиками источника излучения.

(cos Q± —sin©)

2. Отношение группы величин --- характеризует параметры

S ' Li

многоярусного стеллажа с наклонной технологической поверхностью.

Существует необходимость оптимизировать угол наклона поверхности.

В третьей главе «Экспериментальное исследование конструктивных и технологических параметров установки переменного облучения рассады томатов защищенного грунта» произведено обоснование методов экспериментальных исследований и описана конструкция разработанной установки переменного облучения. Программой исследований предусматривалось проведение экспериментов для подтверждения сформулированной рабочей гипотезы: определение скоростных режимов установки переменного облучения и угла наклона технологической поверхности многоярусного стеллажа, необходимых для получения наибольшего отклика растения (масса сухого вещества растений, масса сухого вещества корневой части в растениях, листовая площадь).

Проводились однофакторные и двухфакторные постановочные эксперименты для определения оптимальных режимов по методике активного планирования. Исследования проводились в соответствии с требованиями по «Методике исследований по культуре томата». Лабораторно-полевые опыты закладывали, опираясь на методику Б.А. Доспехова.

Оценка световых условий теплицы определена методом фотометра по H.A. Максимову. Учет температурного режима теплицы - при помощи трех термометров, находящихся на каждом уровне стеллажа и на лотке контрольного выращивания рассады. Измерение электроэнергии производили при помощи электросчетчика.

С целью проверки равномерности распределения облученности по технологической поверхности, подвергающейся облучению, были проведены соответствующие измерения. Для этого поверхность стеллажа под установкой разбивается на участки размером 0,5><0,5 м. Измерялась сферическая облученность так, чтобы учитывать естественную облученность. В центре каждого квадрата измерялась освещенность, при этом использовался люксметр ТКА-ПК. Переход от единицы освещенности к энергетическим единицам осуществлялся с помощью переходных коэффициентов.

Выбор семян производился согласно ГОСТ Р52171-2003 «Семена овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия». Лабораторную всхожесть (в %) определяли по ГОСТ Р50260-92 «Семена лука, моркови и томата дражированные. Посевные качества. Технические условия». Оценку степени приживаемости растений устанавливали визуально через 4...5 дней после высадки рассады по «Методическим рекомендациям по проведению опытов в сооружениях защищенного грунта». К показателям качества рассады относятся основные критерии, определяющие состояние рассады, готовой к пересадке, по В.И. Эдельштейну, Г.И. Тараканову, а также по «Методам определения качества. Государственные стандарты». Фенологические наблюдения развития растений проводились по методике полевого опыта Б.А. Доспехова и по «Методике исследования по культуре томата».

Продуктивность фотосинтеза оценивалась по методикам, предложенным A.A. Ничипоровичем и C.B. Коневым, а именно: по выходу массы сухого вещества растений, массы сухого вещества корневой части в растениях и площади листовой поверхности. Метод определения площади листьев основан на использовании уравнения регрессии: отношение длины к ширине листа - величина постоянная, а между линейными параметрами листа и площадью листа существует прямая зависимость.

jL-" iL

10 -м

9 Ц-1 j ;

5

12_J

Рисунок 2 - Принципиальная схема установки переменного облучения: 1 - металлическая рама; 2 - стеллаж; 3 - система блоков; 4 - мотор-редуктор; 5 - электронный преобразователь; 6 - лампы; 7 - аппарат пускорегулирующий;

8 - автоматический выключатель; 9 - магнитный пускатель; 10 - счетчик;

11 - концевой выключатель; 12 - реле времени

Объектом настоящего исследования является установка переменного облучения с движущимися облучателями (горизонтально расположенными лампами ДНаТ-400) и технологической поверхностью, расположенной под углом, для производства рассадной продукции культуры томатов (рисунок 2), в основу которой легли патент на изобретение РФ № 2006142613/28 и патент на полезную модель РФ № 2010131786/21.

В настоящем исследовании предложено техническое решение, которое позволило найти в процессе исследования рациональный угол наклонной плоскости. А именно: стеллаж имеет верхний и нижний лоток. Технологическое пространство лотка делится на 12 рядов, каждый ряд имеет разницу между соседними рядами по углу наклона к горизонту на 2°. На основании теории, изложенной во второй главе, угол варьировали от 0° до 22° (рисунок 3).

Рисунок 3 - Установка переменного облучения Эффективность использования установки переменного облучения оценивали по качественным показателям рассады томатов. К ним относятся основные критерии, определяющие состояние рассады, готовой к пересадке:

• накопление биомассы за определенное количество времени - показатель продуктивности фотосинтеза;

• мощная корневая система, которая обладает ассимилирующей резервно-стью — характеризуется отношением массы корневой части к общей массе растений и должна составлять 30...50 %;

• большая площадь листовой поверхности - увеличивает коэффициент использования потока в области фотоактивного излучения;

• количество листьев, высота и толщина стебля, наличие завязи и т.д.

Данные качества предопределяют в дальнейшем опережающие тепы развития, роста, стрессоустойчи-вости и раннего выхода конечного продукта. Критериями оптимизации выбраны: масса сухого вещества растений, масса сухого вещества корневой части в растениях и площади листовой поверхности.

Таблица 1 - Уровни факторов и интервалы варьирования

Факторы Уровни факторов Интервал

-1 0 + 1 варьирования

Скорость движения, м/мин 0,4 0,6 0,8 0,2

Угол наклона, град. 0 11 22 П 1

В четвертой главе «Результаты экспериментального исследования электротехнологии и установки переменного облучения для выращивания рассады томатов» на основании разработанной методики выполнено экспериментальное исследование установки переменного облучения для выращивания рассады томатов защищенного грунта. Место проведения эксперимента - учебно-производственная теплица МОУ СОШ № 16 г. Зернограда Ростовской области. С данной школой заключен договор о творческом сотрудничестве. Опыты в теплице по изучению влияния переменного режима облучения на рассаду томатов проводили с 31 октября 2009 года по 21 апреля 2010 года.

В соответствии с методикой, изложенной в третьей главе, выращивалась рассада томатов. Исследовалась зависимость массы сухого вещества растений 2и (г) от скорости облучателей и угла наклонной плоскости (рисунок 4).

Рисунок 4 - Зависимость массы сухого вещества от скорости движения облучателей и угла наклонной плоскости

Для получения уравнения регрессии второго порядка использовалась программа STATISTIC А 5.11. В результате обработки опытных данных на ПЭ-ЭВМ получено уравнение (7)

2М =1,749 + 4,36\х + 0,12%у -3,10 1х2 - 0,0\ху- 0,002/, (7)

где х - скорость облучателя, м/с;

У - угол наклонной плоскости, град.

Получили координаты центра поверхности: х = 0,654 м/мин ; . _у = 22,680 град. Определили массу сухого вещества растений в центре поверхности 2М =5,0 г.

Исследовалась зависимость массы сухого вещества корневой части в растениях 2Щ- (г) от скорости облучателей и угла наклонной плоскости (рисунок 5). В результате обработки опытных данных на ПЭЭВМ получено уравнение (8)

2п, = 0,720 +1,918х + 0,062у - 1,357х2 - 0,004ху - 0,001 у2 . (8)

Рисунок 5 - Зависимость массы сухого вещества корневой части от скорости движения облучателя и угла наклонной плоскости

Получили координаты центра поверхности: х = 0,754 м/мин ; у = 21,505 град. Определили массу сухого вещества корневой части в растениях в центре поверхности 2ц, = 2,201 г .

Исследовалась зависимость листовой площади растений 25 (см2) от скорости облучателей и угла наклонной плоскости (рисунок 6). В результате обработки опытных данных на ПЭЭВМ получено уравнение (9)

=266,461+ 675,241х +18,665^-488,909х2+0,739ху-0,339у2. (9)

I

а (

Рисунок 6 - Зависимость листовой площади от скорости движения облучателей и угла наклонной поверхности

Получили координаты центра поверхности: х = 0,754 м/мин ;

у = 17,555 град. Определили массу сухого вещества корневой части в растени-

При сравнительном анализе полученных математических моделей решающим фактором является скорость облучателей, создающих переменное световое поле. Максимальная реализация влияния скорости на продуктивность растений возможна при определенном угле наклона рабочей поверхности.

Обработка экспериментальных данных позволила получить рациональные значения скорости движения облучателя и угла наклона технологической поверхности для параметров, характеризующих процессы роста рассады томатов. Рациональные значения скорости и угла наклона составляют:

• х = 0,654 м/мин ; у = 22,680 град. - для зависимости, отражающей

влияние параметров установки на прибавку массы сухого вещества растений;

• х - 0,754 м/мин\ у = 21,505 град. - для зависимости, отражающей

влияние параметров установки на прибавку массы сухого вещества корневой части в растений;

• х = 0,745 м/мин ; у = 17,555 град. - для зависимости, отражающей влияние параметров установки на увеличение листовой площади растений.

ях в центре поверхности =731,017 см2.

Решение компромиссной задачи, совмещения контурных кривых, дало возможность определить рациональный диапазон параметров, характеризующих ростовые процессы рассады томатов (2и , 2И/, ), скорость движения

облучателей 0,65...0,75 м/мин , угол наклонной плоскости 17,5...22,7 град. (рисунок 7).

Рисунок 7 - Решение компромиссной задачи

Расчетные данные количественной оценки параметров приведены в таблице 2. Данные показывают, что адекватность математической модели может считаться удовлетворительной, так как значения критериев Стьюдента и Фишера не превышают табличных значений. Оценка адекватности модели проводилась в программе «STATISTIK 5.11».

Таблица 2 - Критерии адекватности математической модели при 5% уровне значимости

Исследуемый показатель Коэффициент корреляции г Критерий Стьюдента t Cr =2,0) Критерий Фишера Fp (FT =4)

Масса М сухого вещества, г 0,938 1,134 1,424

Масса ]¥ сухого вещества корневой части в растениях, г 0,909 1,189 1,211

Площадь 5 поверхности листьев растений, см2 0,834 1,019 1,551

В пятой главе «Определение экономической эффективности применения установки переменного облучения для выращивания рассады томатов» приведено технико-экономическое обоснование принятых решений.

Общие выводы

1. Энергетический и технологический анализ современного состояния процесса выращивания растений в сооружениях защищенного грунта показал возможность существенного повышения их продуктивности в зависимости от светового режима, создаваемого облучательными установками, в среднем до 30 % при снижении энергоемкости процесса в 2 раза.

2. Аналитическое описание совокупности параметров системы (интенсивность, длительность воздействия и экспозиция) с учётом удельной продуктивности растений позволило получить модель её функционирования, включающую характеристики облучательной установки и пространственного положения технологической поверхности, и рассчитать выход продукции с точностью до 94 %.

3. Полученная теоретическая зависимость (6), учитывающая основные параметры источника и приёмника облучения (2, 4), позволила разработать конструктивно-технологическую схему облучательной установки и в факторном эксперименте определить рациональные значения скорости облучателей: 0,7 ± 5 % м/мин и угла наклона рабочей поверхности: 18° ± 5 %.

4. Экспериментальная проверка облучательной установки в производственных условиях показала увеличение прироста массы сухого вещества растений на 21,70 %, массы сухого вещества корневой части в растениях на 22,57 %, площадь листовой поверхности на 21,52 % в сравнении с контролем. Продуктивность растений в среднем повысилась на 21 %.

5. На основе теоретических зависимостей и результатов эксперимента разработана методика расчета основных параметров установки переменного облучения для выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного фунта.

6. Экономический эффект разработки: удельная энергоемкость процесса уменьшилась на 3 Вт-ч на единицу продукции; себестоимость единицы производимой продукции (руб/шт.) снизилась на 27,22 %; срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - 3 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Ключка, Е.П. Облучательные установки для культивационных сооружений [Электронный ресурс] / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка // Научный журнал КубГАУ, № 61 (07), 2010. - http://ei.kubagro.ru/2010/07/pdf/32.pdf.

2. Ключка, Е.П. Энергосберегающий принцип для создания светового режима, повышающего продуктивность фотосинтеза растений защищенного грунта [Электронный ресурс] / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка // Научный журнал КубГАУ, № 68 (03), 2011. - http://ej.kubagro.ru/201 l/03/pdf/32. pdf.

3. Ключка, Е.П. Моделирование переменного светового режима в теплицах / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка, С.Е. Сенкевич // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2011. - № 5. - С. 37-38.

Публикации в других изданиях:

4. Ключка, Е.П. Осветительно-облучательная установка для повышения урожайности тепличных культур / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве: сборник научных трудов / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2005. -Выпуск 5.-Том 1.-С. 104-107.

5. Ключка, Е.П. Повышение степени облучения в помещениях сельскохозяйственного назначения / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка, Е.Е. Якушева // Повышение эффективности использования орошаемых земель Южного Федерального округа: сборник научных трудов / ФГОУ ВПО НГМА. - Новочеркасск, 2005. - Выпуск 4,- Том 2. - С. 220-224.

6. Ключка, Е.П. Осветительно-облучательная установка для создания оптимального микроклимата в помещениях сельскохозяйственного назначения / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка, Е.Е. Якушева // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве: сборник научных трудов / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2007. - Выпуск 6. - Том 1. -С. 55-58.

7. Ключка, Е.П. Осветительно-облучательная установка с меняющейся интенсивностью облучения для повышения эффективности производства томатов в теплицах / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве: сборник научных трудов / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2007. - Выпуск 7. - Том 1. -С. 19-22.

8. Патент 2328652 Российской Федерации F21V21/02. Устройство выравнивания степени облученности в производственных помещениях / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка, Е.Е. Якушева; заявитель и патентообладатель Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия. -№ 2006142613/28; заявлено 01.12.2006; опубликовано 10.07.08, Бюллетень № 19. -4с.: ил.

9. Ключка, Е.П. Переменный режим облучения растений защищенного грунта как эффективный способ повышения урожайности и качества продукции / Е.П. Ключка // Энергосберегающие технологии. Проблемы их эффективного использования: сборник научных трудов III Международной научно-практической конференции / ФГОУ ВПО ВГСХА. - Волгоград, 2009. -С. 145-149.

10. Ключка, Е.П. Оптимизация параметров исследуемой облучательной установки / Е.П. Ключка // Вестник аграрной науки Дона. Механизация, электрификация животноводства, растениеводства: сборник научных трудов / ФГОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2009. - Выпуск 3. - С, 33-36.

11. Ключка, Е.П. Энергосбережение как основной критерий эффективности установки с переменным режимом облучения растений защищенного грунта и оптимизация ее параметров / Е.П. Ключка // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Энергосберегающие технологии в растениеводстве и мобильной энергетике: сборник научных трудов 7-й Международной научно-практической конференции / ГНУ ВИЭСХ. - Москва, 2010. - Часть 2. - С. 226-232.

12. Ключка, Е.П. Энергосберегающие принципы для разработки новых электротехнологий в культивационных сооружениях / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка, Л.В. Харченко // Инновационные технологии - основа эффективного развития агропромышленного комплекса России: сборник научных трудов 5-й Международной научно-практической конференции / ГНУ СКНИИМЭСХ. - Зерноград, 2010. - С. 181-189.

13. Патент 9/00 Российской Федерации 11613 Ш. Сборно-разборный стеллаж / Г.В. Степанчук, П.В. Гуляев, Е.П. Ключка, П.Т. Корчагин, Е.В. Сергиенко, Э.Э. Петренко; заявитель и патентообладатель Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия. - № 2010131786/21; заявлено 28.08.10; опубликовано 27.01.2011, Бюллетень № 3. -4 е.: ил.

14. Ключка, Е.П. Облучательные установки для культивационных сооружений / Г.В. Степанчук, Е.П. Ключка // Овощеводство и тепличное хозяйство. -2011,-№5.-С. 27-30.

ЛР 65-13 от 15.02.99. Подписано в печать 30.05.2011. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 177.

© РИО ФГОУ ВПО АЧГАА 347740, Зерноград, Ростовской области, ул. Советская, 15.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА

1.1. Применение переменного светового поля - перспективная энергосбе- 10 регающая технология

1.2. Способы формирования пространственного и поверхностного распре- 25 деления потока оптического излучения

1.3. Источники лучистой энергии для облучения растений 32 и их энергетические показатели

1.4. Обоснование конструктивно-технологической схемы установки, 41 переменного облучения

1.5. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ОБЛУЧЕНИЯ РАССАДЫ ТОМАТОВ В СООРУЖЕНИЯХ ЗАЩИЩЕНОГО ГРУНТА

2.1. Решение компромиссной задачи для определения оптимальных 45 диапазонов параметров установки переменного облучения

2.2. Теоретическое обоснование параметров установки переменного 50 облучения для выращивания рассады томатов

2.3. Определение удельной продуктивности растений от технологических 57 и конструктивных параметров установки переменного облучения

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ОБЛУЧЕНИЯ РАССАДЫ ТОМАТОВ ЗАЩИЩЕНОГО ГРУНТА

3.1. Программа исследования и общая методика

3.2. Методика экспериментального исследования параметров установки 64 переменного облучения

3.3. Методика определения равномерности освещения наклонной 68 технологической поверхности

3.4. Методика исследования технологического процесса выращивания рас- 69 сады томатов в условиях защищенного грунта и оценка световых условий теплицы

3.5. Методика определения качества семян и их всхожести

3.6. Методика исследования процесса выращивания рассады томатов с при- 71 менением установки переменного облучения

3.7. Методика проведения фенологических наблюдений процесса выращи- 74 вания рассады томатов

ЗЛО. Методика определения массы сухого вещества вегетативной части рас- 75 тений и массы сухого вещества корневой части в растениях

3.11. Методика определения эффективности установки переменного облуче- 76 ния по удельной мощности и энергоемкости процесса выращивания рассады томатов

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ОБЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАССАДЫ ТОМАТОВ

4.1. Оптимизация параметров установки переменного облучения для про- 77 цесса выращивания рассады томатов

4.2. Модель влияния скорости движения облучателей и угла наклонной 82 поверхности на массу сухого вещества вегетативной части растений

4.3. Модель влияния скорости движения облучателей и угла наклонной 87 поверхности на массу сухого вещества корневой части в растениях

4.4. Модель влияния скорости движения облучателей и угла наклонной 92 поверхности на листовую площадь растений*

4.5. Определение оптимальных диапазонов параметров установки пере- 96 менного облучения для выращивания рассады томатов

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕ- 99 НЕНИЯ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ОБЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАССАДЫ ТОМАТОВ

3.8. Методика определения качества рассады томатов

3.9. Методика определения листовой площади рассады томатов

В настоящее время около 85 млрд кВт • ч электрической энергии используется в сельском хозяйстве. Из них примерно 10.12 млрд кВт-ч расходуется только на цели облучения и освещения /1 /. В условиях рынка наблюдается тенденция роста стоимости электроэнергии. В России удельные затраты энергоресурсов в теплицах за последние 20 лет мало изменились и составляют 40.45 Мкал на 1 кг продукции, что на 40.45 % выше, чем за рубежом /2/. Один из примеров в области светотехники показывает резервы повышения эффективности- использования энергии оптического излучения в нашей стране: в США нормируемая установленная мощность на 100 лк освещенности составляет 2,5 £тга/.м2,вРоссии-7 Bmjм2 /3/.

Цель тепличного производства заключается в том, чтобы с помощью автоматизированных систем лучше использовать генетически обусловленный потенциал растений при максимальной экономии энергии. С учетом того, что на цели облучения в сельском хозяйстве затрачивается существенное количество электроэнерг гии, улучшение основных показателей каждой облучательной установки приведет к снижению энергоемкости всего процесса выращивания растений. Повышение эффективности электротехнологий позволит предприятиям АПК снизить себестоимость продукции и увеличить прибыль.

Ученые в области электрификации сельскохозяйственного производства доказали эффективность применения оптического излучения для получения дополнительной растениеводческой продукции.- Среди них A.JI. Вассерман, Н.П. Воскресенская, B.C. Газалов, A.C. Гордеев, С.Г. Гуменецкий, Ю.М. Жилин-ский, В.Н. Карпов, В.А. Козинский, Н.П. Кондратьева, C.B. Конев, O.A. Косицын, Я.А. Кунгс, В.М. Леман, А.К. Лямцов, В.В. Малышев, А.Т. Мокроносов, А.Г. Молчанов, Б.С. Мошков, A.A. Ничипорович, Л.Б. Прикупец, Л.Г. Прищеп, H.H. Протасова, С.А. Ракутько, Г.С. Сарычев, И.И. Свентицкий, A.A. Тихомиров, Н.В: Цугленок, Б.П. Чеба, В.П. Шарупич, R. McCree, P. Mekkel, В. Singh, M. Fischer, J. Bonnet, P. Harris и многие другие.

Решению проблемы повышения эффективности облучения растений в теплицах посвящены работы ряда организаций, а именно АФИ, ВИЭСХ, ВНИСИ, Гипронисельпром, СКНИИМЭСХ, СтГАУ и др.

Научная гипотеза. Изменчивость внешней среды существования биообъекта, обуславливает изменчивость его внутренних свойств, обеспечивая многообразие ответных реакций на воздействие извне (по качеству, интенсивности, длительности, градиенту), совершенствование его приспособительной адаптивной системы и приобретение им новых качеств и свойств.

Цель исследования. Обосновать рациональные параметры и режимы работы облучательной установки для выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта, которые обеспечивают снижение энергозатрат и повышение продуктивности выращиваемых растений.

Объект исследования. Процесс выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта с применением устройства переменного облучения и многоярусного стеллажа с наклонной технологической поверхностью.

Предмет исследования. Закономерности влияния пространственного положения технологической поверхности относительно источника излучения и скорости движения облучателей на качественные показатели рассады томатов и снижение энергоемкости процесса выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта.

Задачи исследования.

• Разработка теоретических положений, выявляющих параметры и способы повышения эффективности облучательной установки с целью обнаружения резервов энергосбережения процесса выращивания рассады томатов и повышения качества рассадной продукции.

• Теоретическое обоснование режимов работы и параметров конструкции, разработка методики опытно-экспериментальной проверки установки переменного облучения применительно к многоярусной стеллажной технологии для выращивания рассады томатов.

• Экспериментальное определение технологических показателей установки переменного облучения, т.е. определение влияния скоростных режимов движущихся облучателей и угла наклонной технологической поверхности на ответную реакцию рассады томатов (масса сухого вещества растений, масса сухого вещества корневой части в растениях, листовая площадь).

• Определение экономической эффективности разработки.

Методы исследований. В работе использованы методы системного и математического анализа, элементы математической статистики, теории планирования-экспериментальных исследований и светотехники. Результаты исследований обрабатьг-вались с применением прикладного пакета статистических программ STATISHCA и Excel.

Научную новизну составляют:

• Зависимость удельной продуктивности растений от их выхода биомассы и параметров установки переменного облучения (скорости движения облучателей и угла наклонной технологической поверхности).

• Математическая модель, описывающая, ответную реакцию растений (масса сухого вещества растений, масса сухого^ вещества корневой части в растениях, листовая площадь) для оптимизации параметров и режимов работы установки переменного облучения для выращивания рассады томатов. Параметры системы (интенсивность, длительность воздействия и экспозиция) обеспечивающие повышение удельной продуктивности растений (А—> шах) и снижение энергоемкости процесса выращивания рассады томатов.

Новизна технического решения подтверждена патентами на изобретение РФ № 2006142613/28 «Устройство выравнивания степени облученности в производственных помещениях» и на полезную модель РФ № 2010131786/21 «Сборно-разборный стеллаж».

Практическая ценность. По результатам исследований разработаны:

• установка переменного облучения, реализующая рациональные параметры и режимы работы процесса выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта;

• электротехнология выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта, увеличивающая продуктивность растений на 21 % и снижающая расход электроэнергии в 2 раза.

Реализация результатов исследования. На основании договора от 1 июня 2008 г. № 12 «Облучательная установка для выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта» о творческом сотрудничестве с МОУ СОШ № 16 г. Зернограда Ростовской области была сконструирована облучательная установка, которая позволила реализовать производственные опыты по изучению влияния- переменного режима облучения на рассаду томатов.

Облучательная установка внедрена на основании договора от 1 июня 2010 г. № 234 о выполнении научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ по теме диссертационной работы «Облучательная установка для выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта» на базе теплиц индивидуального предпринимателя А.Д. Нечта (Свидетельство о государственной регистрации физического лица в качестве индивидуального предпринимателя серия 61 №006299251).

Результаты работы используются при изучении дисциплины «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве» в ФГОУ ВПО АЧГАА.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА с 2005 по 2011 годы; на III Международной научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии. Проблемы их эффективного использования» ФГОУ ВПО Волгоградской ГСХА 8-9 декабря 2008 года; на Международной научно-практической конференции «Энергетика, электрооборудование и электротехнологии в АПК» ФГОУ ВПО АЧГАА 12-14 мая 2010 года; на 5-й Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии - основа'эффективного развития агропромышленного комплекса России» ГНУ СКНИИМЭСХ 27-28 мая 2010 года; на Всероссийской научной конференции «Научно-техническое обеспечение АПК Юга России» ФГОУ ВПО АЧГАА с 28.04-20.05 2011 года.

По результатам исследований получено 2 патента, опубликовано 14 статей, в том числе 3 статьи в научных журналах, входящих в перечень ВАК.

Достоверность результатов работы. Выводы и рекомендации, сформулированные в диссертационном исследовании, базируются на теоретических положениях и научных принципах, разработанных ведущими учеными по фундаментальным и прикладным аспектам электрификации сельскохозяйственного производства. Основные выводы диссертационного исследования обоснованы теоретическими положениями и экспериментальными данными.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, общие выводы, библиографический список, приложение. Работа содержит 125 страницы машинописного текста, 45 рисунков, 17 таблиц. Библиографический список состоит из 130 наименований, в том числе 5 на иностранных языках. В приложение включает: патент на изобретение РФ № 2006142613/28 «Устройство выравнивания степени облученности в производственных помещениях»; патент на полезную модель РФ № 2010131786/21 «Сборно-разборный стеллаж»; акт о внедрении облучательной установки в технологический процесс выращивания рассады тепличных культур на базе производственной теплицы МОУ СОШ № 16 г. Зернограда; акт о внедрении облучательной установки в технологический процесс выращивания тепличных культур на базе теплиц индивидуального предпринимателя А.Д. Нечта; акт о внедрении в учебный процесс ФГОУ ВПО АЧГАА; экспериментальные данные проведенных производственных опытов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Энергетический и технологический анализ современного состояния процесса выращивания растений в сооружениях защищенного грунта показал возможность существенного повышения их продуктивности в зависимости от светового режима, создаваемого облучательными установками, в среднем до 30 % при снижении энергоемкости процесса в 2 раза.

2. Аналитическое описание совокупности параметров системы (интенсивность, длительность воздействия и экспозиция) с учётом, удельной продуктивности растений позволило получить модель её функционирования, включающую характеристики облучательной установки и пространственного положения технологической поверхности, и рассчитать выход продукции с точностью до 94 %.

3. Полученная теоретическая зависимость (6), учитывающая основные параметры источника и приёмника облучения (2, 4), позволила разработать конструктивно-технологическую схему облучательной установки и в факторном эксперименте определить рациональные значения скорости облучателей: 0,7 ±5% м/мин и угла наклона рабочей поверхности: 18° ± 5 %.

4. Экспериментальная проверка облучательной. установки в производственных условиях показала, увеличение прироста массы, сухого вещества растений на 21,70 %, массы сухого вещества корневой части в растении на 22,57 %, площадь листовой поверхности на 21,52.% в сравнении с контролем. Продуктивность растений в среднем повысилась на 21 %.

5. На основе теоретических зависимостей и результатов эксперимента разработана методика расчета основных параметров установки переменного облучения для выращивания рассады томатов в сооружениях защищенного грунта.

6. Экономический эффект разработки: удельная энергоемкость процесса уменьшилась на 3 Вт ■ ч на единицу продукции; себестоимость единицы производимой продукции (руб/шт.) снизилась на 27,22 %; срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - 3 года.

1. Карпов, В.Н. Энергосбережение в оптических электротехнологиях АПК. Прикладная теория и частные методики / В.Н. Карпов, С.А. Ракутько. -СПбГАУ Санкт-Петербург, 2009. - 100с.

2. Вознесенская, Н.П. Азотное питание и световая адаптациярастений / Н.П. Вознесенская, A.A. Ничипорович. Доклады АН СССР, 1948. - 214с. Вознесенская, Н.П. Фотосинтез и спектральный состав света / Н.П. Вознесенская. - Москва: Наука, 1965. - 184с.

3. Вознесенская, Н.П. Принципы регулирования метаболизма растений и регулирование действие красного и синего света на фотосинтез / Н.П. Вознесенская. Москва: Наука, 1975. - 204с.

4. Конев, C.B. Фотобиология / C.B. Конев, И.Д. Волотовский. Минск: Издательство БГУ им. В.И. Ленина, 1979. - 284с.

5. Ничипорович, A.A. Фотосинтез и вопросы продуктивности растений / A.A. Ничипорович. — Москва: Наука, 1963. — 158с.

6. Полевой, В.В. Физиология растений / В.В. Полевой. Москва: Высшая школа, 1989. - 464с.

7. Овощеводство защищенного грунта / под редакцией С.Ф. Ващенко. -Москва: Колосс, 1984. 465с.

8. Овощеводство защищенного грунта / под редакцией В.А. Брызгалова. -Москва: Колосс, 1995. 352с.

9. Газалов, B.C. Светотехника и электротехнология. Часть 1. Светотехника: учебное пособие / B.C. Газалов. Ростов-на-Дону: ООО «Терра», 2004. -344 с.

10. Чеба, Б.П. Светотехника и электротехнология. Часть 1. Светотехника: Лабораторный практикум / B.C. Газалов, Б.П. Чеба. Зерноград: АЧГАА, 2002. -141 с.

11. Гордеев, A.C. Основы автоматики: учебное пособие для ВУЗов / A.C. Гордеев. Мичуринск: Мич. ГАУ, 2006. - 220 с.

12. Протасова, H.H. Фотосинтез и рост высших растений, их взаимосвязь и корреляции. Физиология фотосинтеза / H.H. Протасова, В.И. Кефели. Москва: Наука, 1982.-251с.

13. Шульгин, И.А. Влияние спектрального состава, интенсивности радиации, продолжительности фотопериодов на развитие, рост и морфогенез растений / И.А. Шульгин, Ф.М Куперман, С.М. Мерцалов // Вести сельскохозяйственных наук. 1963. - № 4. - С. 111-116.

14. Прищеп, Л.Г. Эффективная электрификация защищенного грунта / Л.Г. Прищеп. Москва: Колос, 1980. - 208с.

15. Сторожев, П.И. Исследования по обоснованию автоматического регулирования в теплице температуры воздуха, согласованной с оптическим облучением растений: автореферат диссертации кандидата технических наук / П.И. Сторожев. Москва, 1974. - 18с.

16. Кондратьева, Н.П. Управление поливом растений в защищенном грунте по дозе фотосинтетически активной радиации / Н.П. Кондратьева, Л.П. Шич-ков, И.Р. Владыкин // Механизация электрификация сельского хозяйства. -2005.-№7.-С. 5-6.

17. Шарупич, В.П. Исследование и расчёт режимов совместного (естественного и искусственного) облучения растений в телицах: автореферат диссертации кандидата технических наук / В.П. Шарупич. Красноярск, 1978. - 19с.

18. Митягина, Я.Г. Повышение эффективности использования оптического излучения в светокультуре огурца: автореферат диссертации кандидата технических наук / Я.Г. Митягина. МГАУ. - Москва, 2008. - 18с.

19. Тооминг, Х.Г. Солнечная радиация и формирование урожая / Х.Г. Тооминг. -Ленинград: Гидрометеоиздат, 1977. 199с.

20. Ващенко, С.Ф. Основные факторы климата по зонам страны, определяющие виды сооружений защищенного грунта, сроки использования их и урожайность овощных культур / С.Ф. Ващенко. Москва: Колос, 1984. — 246с.

21. Бексеев, Ш.Г. Выращивание ранних томатов / Ш.Г. Бексеев. — Ленинград: Агропромиздат, 1989.-277с.

22. Аутко, A.A. Овощеводство защищенного грунта / A.A. Аутко. Минск: Издательство «ВЭВЭР», 2006. - 320с.

23. Круг, Г. Овощеводство / Г. Круг, перевод с немецкого В.И. Леунова. Москва: Колос, 2000. - 576с.

24. Алпатьев, A.B. Помидоры / A.B. Алпатьев. Москва: Колос, 1981. - 304с.

25. Коняев, Н.Ф. Продуктивность растений и площадь листьев / Н.Ф. Коняев. -Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1970. — 19с.

26. Kristoffersen, Т. Interactions of photoperiod and temperature- in growth and development of young tomato plants (lycopersicon esculentum Mill.). — By Trygve Kristoffersen Lund, 1963. 98p.

27. Третьяков, H.H. Физиология и биология сельскохозяйственных растений / H.H. Третьяков, Е.И. Кошкин, Н.М. Макрушин / под редакцией H.H. Третьякова. Москва: Колос, 1998. - 640с.

28. Орт, Д. Фотосинтез: в 2 томах. / Д. Орт, Б.А. Меландри, В. Юнге; перевод с английского под редакцией М. Говинджи. Москва: Мир, 1987. - Том 1. -728с.

29. Любименко, В.Н. Итоги и перспективы 150-летнего изучения фотосинтеза / В.Н. Любименко. Киев: Издательство АН СССР, 1963. - Том 1. - 476с.

30. Семихатова, О.А. Сопряженность фотосинтеза и дыхания. Физиология фотосинтеза / О.А. Семихатова, О.В. Заленский; под редакцией А.А. Ничипо-ровича. Москва: Наука, 1982. - С. 130-155.

31. Карапетян, Н.Б. Переменная флуоресценция хлорофилла как показатель физиологического состояния растений / Н.Б. Карапетян, Н.Г. Бухов // Физиология растений: журнал Российской академии наук. 1986. — Выпуск 5. -Том 33.-С. 1013-1026.

32. Schreiber, U. Continuous recording of photochemical and non-photochemical chlorophyll fluorescence quenching with a new type of modulation fluorescence / U. Schreiber, U. Schliwa, W. Bilger // Photosynthesis Research. 1986. - V. 10 -P. 51-62.

33. Шахов, А.А. Фотоэнергетика растений и урожай / А.А. Шахов. Москва: Наука, 1993.-410с.

34. Скрипчинский, В.В. Фотопериодизм — его происхождение и эволюция / В.В. Скрипчинский. Ленинград: Наука, 1975. - 299с.

35. Аксенова, Н.П. Цветение и его фотопериодическая регуляция / Н.П. Аксенова. Москва: Наука, 1973. - 295с.

36. Клешнин, А.Ф. Растение и свет. Теория и практика светокультуры растений / А.Ф. Клешнин Москва: Издательство АН СССР, 1954. - 456с.

37. Исаева, И.С. Свет и морфогенез растений / И.С. Исаева. — Москва: Издательство МГУ, 1978. 162с.

38. Мошков, Б.С. Актиноритмизм растений / Б.С. Мошков. Москва: Агро-промиздат, 1987. - 272с.

39. Куперман, И.А. Физиологические механизмы адаптации и устойчивости растений / И.А. Куперман. — Новосибирск: Наука, 1972. 5с.

40. Будаговский, A.B. Теория и практика лазерной обработки растений / A.B. Будаговский. Мичуринск: Издательство Всероссийского научно-исследовательского института генетики и селекции плодовых растений им. Мичурина, 2008. - 545с.

41. Баев, В.И. Общая закономерность электрического повреждения растительной ткани / В.И. Баев, В.Н. Савчук // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. - № 3. - С. 3-4.

42. Ничипорович, A.A. Фотосинтетическая деятельность растений и пути повышения их продуктивности. Теоретические основы фотосинтетической продуктивности / A.A. Ничипорович. Москва: Наука, 1972. - 511с.

43. Автоматизация и электрификация защищенного грунта / под редакцией академика ВАСХНИЛ Л.Г. Прищепа. Москва: Колос, 1976. - 320с.

44. Дорошек, A.C. Физиологическое состояние листа как фактор управления световым режимом / A.C. Дорошек // Тезисы 5-й Всесоюзной конференции по фотоэнергетике. Алма-Ата, 1978. - С. 140.

45. Рыбин, И.А. Феномен автоколебаний светозависимой активности листьев кукурузы / И.А. Рыбин // Биологические науки. 1976. - № 7. - С. 40.

46. Рыбин, И.А. Электрофилиография / И.А. Рыбин. Екатеринбург: Издательство Уральского Университета, 1992. - 176с.

47. Морозов, В.А. Комплекс для регистрации биопотенциалов растений: автореферат диссертаций кандидата технических наук / В.А. Морозов. Иж.ГТУ. -Ижевск, 2005.-18с.

48. Рыбакова, Г.Р. Изучение спектрального состава света при выращивании в условиях светокультуры на выход салидрозида в родиоле розовой / Г.Р. Рыбакова, A.A. Тихомиров, Г.Г. Чепелева // Химия растительного сырья. —2002.-№3.-С. 77-83.

49. Воскресенская, Н.П. Фотосинтез и спектральный состав света / Н.П. Воскресенская. Москва: Колос, 1965. - 311с.

50. Золотухин, И.Г. Спектральный состав излучения и качество растительной продукции. Проблемы светокультуры растений / И.Г. Золотухин, Э.К. Волкова // Тезисы Всесоюзной научной конференции. Семфиро-поль,1980. - С. 860-868.

51. Тихомиров, A.A. Специфика реакций растений разных видов на спектральный состав ФАР при искусственном освещении / A.A. Тихомиров, И.Г. Золотухин; Г.М. Лисовский, Ф.Я. Сидько // Физиология растений. 1987. -Выпуск 4. - Том 34. -С. 774-785. . '

52. Леман, В.М. Курс светокультуры растений / В.М. Леман. Москва: Высшая школа, 1976.-272с.

53. Козинский, В.А. К теории расчета светооблучателей с люминесцентными лампами: автореферат диссертаций кандидата технических наук / В.А. Козинский. ЧИМЭСХ.-Челябинск, 1971.-18с.

54. Корж, Б.В: К вопросу выращивания растений при импульсном освещении новый« режим освещения / Б.В. Корж // Фотоэнергетика растений; -Ама-Ата. —1978. С. 128-129;

55. Болынина, Н.П.Обеспечение режимов искусственного облучения растений / Н.П. Большина, С.А. Овчукова; В.А. Козинский // Механизация и электри-фикация-сельского-хозяйства. — 1984; -№10. —С'. 55-57.

56. Большина; Н:П. Облз^чательные установки с газоразрядными лампами в промышленном цветоводстве: автореферат диссертаций кандидата технических наук/Н;Щ Большина^^ Москва: МИИСП^ 1985. 19с.

57. Кондратьева, Н.П; Повышение эффективности электрооблучения растений в защищенном; грунте: автореферат диссертаций доктора технических наук7 11.П. Кондратьева. Москва, 2003. - 24с.

58. Молчанов, А.Г. Влияние переменного оптического облучения на рассады огурцов и томатов в зимних теплицах: автореферат диссертаций кандидата технических наук / А.Г. Молчанов. Ставрополь, 1985. - 19с.

59. Козинский, В.А.Электрическое освещение и облучение / В.А. Козинский. — Москва: Колос, 1991. 240с.

60. Малышев, В.В. Теплицы России / В.В. Малышев // Информационный сборник Республиканской производственно-научной ассоциации. 2000. - №3. -С. 29-37.

61. Козинский, В.А. Карусельная установка / В.А. Козинский. Москва: Картофель и овощи. - 1966. - С. 10-12.

62. Козинский, В.А. Теоретическое обоснование и методика расчета передвижных облучательных установок: автореферат диссертаций кандидата технических наук / В.А. Козинский. Челябинск: ЧИМЭСХ, 1968. - 20с.

63. Османов, С.С. Карусельная высокочастотная установка переменного облучения / С.С. Османов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1978. -№1. -С. 11-13.

64. Guay, R. Eclairage et regie des déplacements d"un module de culture en serre sur deux niveaux / R. Guay, R. Theriault // Canad. agr. Engg, 1990. T. 32. - № 2. -P. 303-308.

65. Шульгина, JI.A. Прерывистое облучение растений / JI.A. Шульгина, В.И. Атаманов, М.А. Цеханский // Сельский механизатор. — 2002. — № 2. — С. 35.

66. Андрийчук, В.А. Научно-технические основы повышения эффективности облучательных установок для светокультуры растений: автореферат диссертаций доктора технических наук / В.А. Андрийчук; Харьковская академия городского хозяйства. — Харьков, 2003. 21с.

67. Гулин, C.B. О работе разрядных ламп с регулируемым питанием в селекционных установках / C.B. Гулин, В.И. Карлин, В.Н. Карпов // Светотехника. -1995.-№3.-С. 3-8.

68. Гуменецкий, С.Г. Исследование рассеяния и поглощения оптического излучения листьями растений: автореферат диссертации кандидата технических наук / С.Г. Гуменецкий. Минск, 1966. - 20с.

69. Гуминецкий, С.Г. Динамика поглощения листьями растений ближайшего инфракрасного излучения / С.Г. Гуминецкий, В.П. Рвачев, И.А. Шульгин // ДАН СССР. 1966. - Том 167. - № 6. - С. 13-18.

70. Шульгин, И.А. К структурной организации листа как оптико-фотосинтезирующая« система / И.А. Шульгин, A.A. Ничипорович, С.В. Климов // Физиология растений. 1977. - Том 24. - № 2. - С. 31-34.

71. Гунар,И.И. Проблема.раздражимости растений-и ее значение для дальнейшего развития физиологии» растений / И.И. Гунар. Москва: Издательство Академии Наук СССР, 1953. - 156с:

72. Карпов, В.Н. Фотометрические основы повышения эффективности использования электроэнергии в облучательных установках: учебное пособие / под редакцией В.Н. Карпов. Ленинград: ЛСХИ, 1984. - 32с.

73. Карпов, В.Н. Энергосбережение. Метод конечных отношений / В.Н. Карпов. Санкт Петербург: СПбГАУ, 2005. - 137с.

74. Сарычев, Г.С. Облучательные светотехнические установки / Г.С.Сарычев. — Москва: Энергоатомиздат, 1992. 240с.

75. Шарупич, Т.С. Унифицированная модульная серия облучательных установок типа УОРТ для теплиц / Т.С. Шарупич, Т.В. Кабанен // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2007. №3. - С. 9-10.

76. Малышев, В.В. Повышение эффективности облучательных установок для теплиц: автореферат диссертации кандидата технических наук / В.В. Малышев; ГНУ ВИЭСХ. Москва, 2007. - 24с.

77. Велит, И.А. Исследование характеристик натриевых ламп, предназначенных для светокультуры растений / И.А. Велит, Ю.П. Петренко // Коммунальное хозяйство городов: научно-технический сборник. 2004. - № 58. -С. 138-142.

78. Малышев, В.В. Современная светотехника для теплиц / В.В. Малышев,

79. A.К. Лямцов // Автоматизация сельскохозяйственного производства: сборник докладов Международной научно-технической конференции / ФГУП. -Углич: Издательство Известия, 2004i Часть 2. - С. 457-466.

80. Малышев, В.В. Прогнозирование урожаев при светокультуре возможно /

81. B.В. Малышев // Мир теплиц. 2005. - № 3. - С. 55-56.

82. Вассерман, А.Л. Об оценке эффективности действия источников излучения на растения / А.Л. Вассерман, Г.Н. Квашин, В.В. Малышев // Светотехника -1986.-№7.-С. 14-16.

83. Малышев, В.В. О возможности оценки количественных критериев разно-спектральных ламп для растениеводства по световым параметрам / В;В. Малышев // Ассоциация теплицы России: информационный сборник. 1999. -№2.-С. 4-7.

84. Кунгс,. Я.А. Энергосбережение и энергоаудит в* осветительных и облуча-тельных установках: учебное пособие / Я;А. Кунгс, I I.В. Цугленок. Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет, 2002. — 266с.

85. Айзенберг, Ю.Б. Справочная книга по светотехнике / под редакцией Ю.Б. Айзенберга. Москва: Энергоатомиздат, 1995. - 593с.

86. НТП-АПК 1.10.09.001-02. Нормы технологического проектирования селекционных комплексов и репродуктивных теплиц / МСХ РФ. Москва, ИПК Издательство стандартов, 2002:—18с.,

87. Пособие по расчету и проектированию естественного и искусственного и совмещенного освещения (к СНиП II-4-79) / НИИСФ Госстрой. — Москва: Стройиздат, 1985. 19с.

88. OCH-АПК 2.10.24.001-04. Нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений Электронный ресурс. / МСХ РФ. База нормативных документов: www.complexdoc.ru Москва, 2004. - 62с.

89. ГОСТ Р. 51750-2001. Методика определения энергоемкости при производстве продукции и оказании услуг в технологических энергетических системах / Российское агентство энергоэффективности Минэнерго России. Москва: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 43с.

90. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента' при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова; Ю.В. Грановский. Москва: Наука, 1976. -279с.

91. Франс, Дж. Математические модели в сельском хозяйстве / Дж. Франс, Дж.Х.М. Торили / перевод с английского A.C. Каменского; под редакцией Ф.И. Ерешко. Москва: Агропромиздат, 1987. - 400с.

92. Налимов, В.В. Теория эксперимента / В.В. Налимов. Москва: Наука, 1976. - 207с.

93. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.Б. Грановский. Москва: Мир, 1977. - 253с.

94. Мельников, C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов /C.B. Мельников, В.Р. Алешин, П.М. Рощин. 2-е издание, переработано и дополнено. - Ленинград: Колос. Ленинградское отделение, 1980. - 168с.

95. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / A.A. Спиридонов. Москва: Машиностроение, 1981. — 184с.

96. Ничипорович, A.A. Реализация регуляторной функции света в жизнедеятельности растения как целого и в его продуктивности / A.A. Ничипорович // Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений: сборник научных трудов. Москва: Наука, 1975. - 125с.

97. Ничипорович, A.A. Теория фотосинтетической продуктивности растений / A.A. Ничипорович // Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР. Серия физиология растений: сборник научно трудов. — Москва: Наука, 1977. Т.З. -367с.

98. Ничипорович, A.A. Энергетическая эффективность фотосинтеза и продуктивность растений / A.A. Ничипорович. Пущино, 1979. - 38с.

99. Тооминг, Х.Г. Солнечная радиация и формирование урожая / Х.Г. Тооминг. -Ленинград: Гидрометеоиздат, 1977. 199с.

100. Росс, Ю.К. Радиационный режим и архитектоника растительного покрова / Ю.К.Росс. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1975. - 342с.

101. Петрова, Л.Н. Ориентация листьев, структурная организация фотосинтетического аппарата, продуктивность и качество зерна озимой пшеницы / Л.Н. Петрова И Электронный научный журнал КубГАУ. — http://ej .kubagro.ru./2006/08/pdf/07.pdf, свободный.

102. Ракутько, С.А. Геометрическая структура растений и оптимальный радиационный режим / С.А. Ракутько // Электронный научный журнал: Исследовано в России. 2008. - № 39. - С. 439^47 -http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2008/039.pdf, свободный.

103. Мешков, В.В. Основы светотехники. Ч. 1. / В.В. Мешков. Москва: Энергия, 1979.-368с.

104. Лямцов, А.К. Электроосветительные и облучательные установки / А.К. Лямцов, Г.А. Тищенко. Москва: Колос, 1983. - 224с.

105. Жилинский, Ю.М. Электрическое освещение и облучение / Ю.М. Жилин-ский, В.Д. Кумин. Москва: Колос, 1982. -272с.

106. Рохлин, Г.Н. Разрядные источники света / Г.Н. Рохлин. Москва: Энергоиз-дат, 1991.-720с.

107. Косицын, O.A. Учет температуры воздуха при моделировании искусственного облучения растений / O.A. Косицын // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005 - № 2. - С. 20-21.

108. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. — Москва: Колос, 1973. — 336с.

109. Доспехов; Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. Москва: Колос, 1979.-419с.

110. Журбицкий, В.И. Теория и практика вегетационного периода / В.И. Жур-бицкий. Москва: Наука, 1968. - 319с.

111. Жученко, A.A. К технике постановки вегетационных опытов с томатами / A.A. Жученко // Физиология и биохимия культурных растений. 1974— № 11.-С. 37—46.

112. ГОСТ Р 52171—2003. Семена овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия. Москва: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 16с.

113. Эделынтейн, В.И. Овощеводство / В.И. Эделыптейн. Изд. 3-е. - Москва: Сельхозиздат, 1962. - 440с.

114. Эделыптейн, В.И. Выращивание овощной рассады / В.И. Эделынтейн,, Г.И. Тараканов; Москва: 1965. - 75с.

115. Кидин, В .В . Практикум по агрохимии: учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений- / И.П. Дерюгин, В.И; Кобзаренко; под ред. В. В. Кидина. Москва: КолосС, 2008. - 599с.

116. Ruge U. (1966): Angewandte Pflànzenphysioogie. Stuttgart: Eugen Ulmer.

117. Гавриленко, В.Ф. Большой практикум по фотосинтезу: учебное пособие для студентов вузов / В.Ф. Гавриленко, Т.В. Жигалова; под редакцией И.П. Ермакова. — Москва: Издательский центр: Академия. 2003. - 256с.

118. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники — Москва: Минсельхозпром России, 1998. — 220с.

119. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. — Часть II. Нормативно-справочный материал. — Москва: Минсёльхозпром России, 1998. 252с.

120. Методические рекомендации по оценке эффективности, инвестиционных проектов и.их отбору для финансирования. — Москва: Информэлектро, 1994; -141с. , ■ •