XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2020
ФИТОТРОН. СОВРЕМЕННАЯ КЛИМАТИЧЕСКАЯ КАМЕРА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ
Одной из прогрессивных и приобретающих все большую популярность технологий по получению безвирусного семенного материала является система ускоренного семеноводства, предполагающая получение миниклубней в контролируемой среде – фитотронах.
Фитотрон – камера (или комплекс камер) для выращивания растений в регулируемых искусственных условиях. Простейший фитотрон (или вегетационный шкаф) представляет собой небольшую камеру (около 1 м3), в которой уход и наблюдение за растениями осуществляются через специальный люк в боковой стене. Более масштабный тип фитотрона – вегетационная камера – небольшая комната (обычно около 5 м3), оборудованная стеллажами, в которую может входить человек (для ухода за растениями). Наиболее совершенный фитотрон – это станция искусственного климата, целый комплекс стационарных камер, размещенных в отдельном здании и позволяющих имитировать различные климаты [1].На рисунке 1 представлены виды фитотронов.
Климатический шкаф обеспечивает выбор и поддержание сбалансированных условий для биологический экспериментов путем стабильного автомотического поддержания:
Рисунок 1 — Фитотроны
Сферы применения фитотронов:
Сельское хозяйство — выращивание рассады, зеленых и цветочных культур;
Научная деятельность — биологические исследования, селекционные эксперименты, размножение микроорганизмов и насекомых;
Пищевая промышленность — тесты на сохранение продуктов питания;
Образовательные учреждения — учебный огород, биологические исследования с высоким уровнем вовлеченности учащихся в процесс.
Частный сектор — рестораны, магазины, экопитание.
Камераискусственного климата ФИТОТРОН:
Фитотрон состоит из рабочей камеры с теплоизолирующими стенками. Передняя часть рабочей камеры — теплоизолирующая стеклянная (со светоотражающим покрытием). Холодильный агрегат и нагревательные панели в комплекте.
Внутри камеры размещены четыре или шесть светодиодных панелей, которые могут устанавливаться в различном положении по высоте. Возможна какбазовая комбинация светодиодов, так и индивидуально под нужды заказчика.
Оптимальный воздухообмен в камере обеспечивается с помощью циркуляции воздуха внутри и регулируемого воздухозабора из окружающей среды.
Фитотрон оснащен системой управления всей совокупностью климатических параметров.в автоматическом режиме.
Может снабжаться системой автоматизированного полива и орошения (емкость 50 л).
В современных фитотронах поддерживается определенная температура воздуха и почвы, относительная влажность воздуха и интенсивность освещения. Источниками света являются мощные лампы накаливания, ксеноновые, ртутные и люминесцентные лампы.
Сегодня фитотроны применяют во всем мире, с помощью данного оборудования решаются самые разные задачи.
В России преимущества «растительных инкубаторов» используют многие крупные семеноводческие компании. Несмотря на общий принцип работы, каждое предприятие разрабатывает свою модель фитотрона, соответствующую своим возможностям и целям[2].
Преимуществафитотронов:
относительно невысокая стоимость;
легкость в обслуживании;
возможность регулировки освещения для разных сортов в пределах одного фитотрона.
Из недостатков можно выделить:
потребность в системе климат-контроля в пределах всего помещения в течение всего вегетационного периода;
необходимость регулярно переворачивать штативы с растениями в процессе их роста.
Можно сделать вывод, что с фитотронами должен работать специалист (найти такого человека и обеспечить ему достойные условия для жизни в хозяйстве — отдельная сложная задача). Для оборудования необходимо помещение с соответствующими условиями.
Также я считаю данную технологию прогрессивной, это действительно шаг вперед — по сравнению с традиционной схемой выращивания семенного картофеля. Фитотроны позволяют выиграть время, но они не избавляют от проблем, которые начинаются сразу после высадки семенного материала в поле. Технологию производства семян с использованием фитотронов нельзя назвать революционной, она далеко не универсальна, требует существенных финансовых вложений, специальных знаний и навыков. И в то же время для многих российских компаний — при грамотном использовании — она может решить проблему с семенами.
1. Варфоломеев Л. П. Светодиоды и их применение // Новости светотехники. М: Дом света. 1998.
2. Рубин А. Б. Первичные процессы фотосинтеза // СОЖ. 1997. № 10.
Источник
Климатическая камера Фитотрон ЛиА-2 для выращивания растений, площадь до 1,8 кв. м
Камера роста Фитотрон ЛиА позволяет выращивать растения в регулируемых и настраиваемых условиях температуры, освещения, влажности и вентиляции. Даёт возможность выращивать овощи и зелень в любом климате, в любой сезон в полностью регулируемых условиях.
Разработан и производится в России. Патент № 2557572. Прошёл испытания в естественных условиях в РГАУ-МСХА им. Тимирязева.
Основные сферы применения:
- Исследования в области агротехники и биологии.
- Для использования в школах и других образовательных учреждениях.
- Для оснащения ресторанов и гостиниц.
- Подходит также для использования в качестве домашней климатической камеры
Благодаря оптимальному размеру, легко впишется в небольшие помещения – лаборантские или кабинеты биологии.
Оснащён сенсорной системой управления, которая осуществляет контроль всей совокупности параметров:
Освещение
Включение и выключение световых панелей по заданному времени начала «дня» и «ночи»;
Увлажнение
Включение увлажнителя и поддержание нужного уровня влажности «днём» и «ночью»;
Температура
Поддерживает температурный режим «дня» и «ночи» по заданным параметрам;
Вентиляция
Время и длительность работы вентиляторов, для обеспечения перемешивания воздуха и воздухозабора.
Полив
Время и продолжительность полива растений;
Датчики
Выводит информацию о температуре, влажности и уровне СО2 внутри камеры.
Общие характеристики климатической камеры Фитотрон:
В климатической камере расположено 2; 4; 6 световых панелей. На каждой панели закреплено 5 светодиодных линеек. Светодиоды смонтированы в корпусах, которые защищают от попадания влаги.
Для освещения также используется специально разработанные компактные светодиодные панели. Они укомплектованы светодиодами различного цвета: красные (62-нм), глубоко-красные (660нм), зелёные (525нм), синие (460нм), глубоко-синие (440нм). В качестве опций может быть использована иная комбинация светодиодов.
Под каждой светодиодной панелью размещается предметная полка для установки на ней лотков или горшков с растениями. Высоту панелей и полок можно регулировать по высоте.
Предусмотрено управление, как всеми панелями единовременно, так и каждой по отдельности. Диапазон установки продолжительности «дня» и «ночи» 12/24 часовой цикл.
Лампы полного спектра позволяют получить оптимальный спектр света и длину волны для полноценного фотосинтеза растений. Длина волны HyperRed спектра 660нм, длина волны DeepBlue спектра 451нм, соотношение синего и красного спектра 1:5.
Фитотрон осуществляет контроль за поливом — его длительность напор и частоту. Объём ёмкости для полива 60л, что позволяет обеспечить бесперебойный полив в течении месяца.
Камера оснащена ультразвуковым увлажнителем воздуха. Объём ёмкости для полива 10л. Программой можно задать «дневную» и «ночную» влажность внутри камеры от 20% до 90%.
Диапазон установки «дневной» и «ночной» температуры в стандартной комплектации +5° — +30°. Точность — ±2°С. Равномерность — ±1°С.
В климатической камере установлено 5 вентиляторов, 4 основных, для автоматической циркуляции воздуха и один регулируемый, для обеспечения оптимального воздухообмена и забора воздуха снаружи, что повышает уровень СО² внутри камеры. Регулировка производится с панели управления, по заданному алгоритму времени включения и длительности продувки.
- Питание: однофазное, 220В, 2,4кВт; 220В, 3,4кВт; 220В 4,7кВт.
- Внешние габариты камеры (ШхГхВ): 120х70х210см; 200х70х210см.
- Внутренние габариты камеры (ШхГхВ): 65/45/140см; 145х45х140см.
- Вес: от 150кг не более 450кг.
- Полезная площадь 0,7; 1,8; 2,5 м2.
Стенки Фитотрона теплоизолированы. Необходимый температурный режим обеспечивается за счет холодильного агрегата и нагревательных панелей. Это позволяет устанавливать его в малоотапливаемые помещения — в подвал, на террасу, на чердак.
Для более удобного перемещения камеры в помещении, имеются ролики/колёса.
При сборке климатической системы, учитываются индивидуальные потребности покупателя. Функции и параметры могут быть расширены или подобраны под нужды заказчика. Комплектация зависит от потребностей. Температурный диапазон климатической камеры также может быть расширен. Как дополнительная функция, есть возможность регулировки яркости панелей – имитация рассвета и заката.
Страна производства: Россия
Источник
Волшебный шкаф ФИТОТРОН
ФИТОТРОН: ВОЛШЕБНЫЙ ШКАФ, В КОТОРОМ РАСТУТ ПОМИДОРЫ
У нас в Подмосковье лето почти всегда переходит в холодную осень не постепенно, а моментально: вроде вчера ходили в футболках, а вот прошла неделя и хочется шапку и перчатки натянуть. Чуть медленее, но также неотвратимо проходит пора сезонных овощей: еще недавно в магазинах и на рынках продавались овощи, ягоды и фрукты из Ростовской области, Краснодара или ближайших к нам Узбекистана-Армении-Азербайджана, и вот уже в октябре-ноябре все это заменяется грустными «пластиковыми» овощами из дальних краев. Для исследователей ситуация аналогичная — работа в открытом грунте приостанавливается до весны. В общем, самое время рассказать про устройство базовой модели Фитотрона, или, как его назвали одни мои знакомые «волшебного шкафа с помидорками».
Откуда взялся и как делали?
ФИТОТРОН был разработан в 2014-2015 году российскими специалистами из группы компаний «Лазеры и аппаратура» совместно с учеными из Тимирязевской Сельскохозяйственной Академии для исследования различных процессов связанных с выращиванием растений в условиях контролируемого климата. Позднее, с учетом эксплуатации в исследовательских центрах, а также ряде общеобразовательных школ и в частном секторе, была произведена доработка модели и разработан пакет дополнительных функций и моделей, которыми можно оснащать систему в зависимости от целей использования. В результате базовая модель ФИТОТРОНа позволяет выращивать растения в условиях контролируемого климата и управлять всеми основными параметрами: температурой, влажностью, освещенностью, воздухообменом и все это — в рамках программируемых дневных и ночных циклов, которые можно устанавливать оптимальным для конкретного растения образом.
ТЕМПЕРАТУРА
У разных растений — свой температурный оптимум, который нужен для прорастания семян, роста растения и созревания плодов. Огурцам нужен воздух и почва потеплее, а редис прорастает уже при +2, а при слишком долгом дне и короткой ночи превращается в сплошную ботву.
Значит, температурой внутри климатической камеры также нужно управлять как в плюс, так и в минус. Кроме того, должна быть возможность разместить шкаф не только в хорошо отапливаемое помещение, но и, скажем, в холле, куда открывается дверь с улицы — если это гостиница или ресторан, в подвал, если это ферма или частный дом — то есть туда, где температура может колебаться или быть в районе 12-14 градусов зимой. Такую возможность обеспечивают далеко не все импортные модификации систем искусственного климата — многие только охлаждают воздух, а вот подогрев и поддержание стабильной теплой температуры — уже забота пользователя.
Наш ФИТОТРОН обеспечивает стабильную температуру внутри камеры при внешней температуры от +5 до +35 градусов. Он представляет собой шкаф с теплоизолированными стенками, оснащенный системой термостабилизации — охлаждения и подогрева. Таким образом мы можем задавать любую нужную нам температуру от +5 до +30 градусов.
ВОЗДУХООБМЕН
Растения, как и все живые организмы, потребляют кислород и выделяют углекислый газ при дыхании. Из школьного курса биологии некоторые, возможно, помнят, что для поддержания стабильности процессов и роста вообще необходимо какое-то там соотношение. Проще говоря нужно, чтобы в объеме, где идет рост воздух постоянно циркулировал и обеспечивалось проветривание, чтобы не накапливался углекислый газ.
В ФИТОТРОНЕ предусмотрена система вентиляции, которая обеспечивает забор воздуха извне и циркуляцию его внутри. Она также взаимосвязана и работает координированно с системой подогрева/охлаждения.
ПОЛИВ
Причина, по которой в Англии можно ходить в парках по газонам, а у нас — не рекомендуется не в том, что хороший английский газон подстригают вручную десятилятиями, как гласит фольклор, а в уровне влажности. На туманном Альбион уровень влажности таков, что в некоторых районах в воздухе постоянно висит водяная пыль. Люди живут в облаках, находясь на уровне моря. При таком уровне влажности газоны и другие растения, конечно, себя чувствуют отлично. Природа Англии и особенно Шотландии — очень наглядная иллюстрация, как влияет достаточная влажность на мир растений при в среднем теплой погоде и, что важно — небольшой освещенности.
В ФИТОТРОНе предусмотрена система автоматизированного полива с емкостью для воды/раствора 50 литров. Хотя конечно можно поливать или вносить удобрения и вручную.
Источник
Модульные камеры для выращивания растений Fitotron®, тип HGC
Камеры для выращивания растений серии Fitotron ® HGC имеют в основе модульную конструкцию. Отдельные модули можно добавлять или заменять по мере необходимости. Таким образом, камеры можно адаптировать к различным задачам. Они предназначены для растений, которым требуется много света, таких как пшеница, кукуруза, хлопок, рис и растения C4.
- Камеры трёх размеров.
- Программирование периодов освещения с помощью сенсорной панели или программного обеспечения SCADA.
- Площадь выращивания 0,7–1,5 м 2 .
- Высота роста до 2,1 м.
- Температурный модуль до −10 °C — по желанию.
Узнайте больше о том, как наши камеры и комнаты Fitotron используются в системах производства фармацевтической продукции на основе растительного сырья, что представляет из себя знаковое событие в фундаментальной науке.
Поделиться этим содержимым:
Мы предлагаем Вам высококачественные сервисные услиги.
S!MPATI ® в вашей компании. Используйте полностью ваши потенциалы — с программным обеспечением от weisstechnik®.
Глобализация для нас – не просто лозунг, но ежедневный шанс добиваться успеха на мировых рынках совместно с нашими клиентами.
Мы работаем для Вас!
WeissTechnik — часть группы Schunk
Weisstechnik ® – 22 компании в 15 странах мира. Вы всегда сможете найти рядом с вами специалиста по высокопроизводительным серийным устройствам и специализированным системам, идеально подходящим для ваших технологических процессов, а также всестороннее обслуживание.
Источник