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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2233577
Verfahren zur Bekämpfung von Umweltfaktoren PFLANZEN in wachsenden
Name des Erfinders: Molchanov AG
Der Name des Patentinhabers: Stavropol staatliche Agraruniversität
Korrespondenzanschrift: 355017, Stawropol, trans. Zootechnical, 12, Samara State Aerospace University, Patentamt
Startdatum des Patents: 2003.04.14
Die Erfindung kann in der Landwirtschaft, Phytotron, biotechnische menschlichen Lebenserhaltungssystemen in der Forschung auf dem Gebiet der Physiologie, sondern auch in der Forschung eingesetzt werden, um das Potenzial der Anlagenkapazität zu erkunden. Das Verfahren umfasst eine automatische Änderung von Umweltfaktoren, abhängig von der photosynthetischen Produktivität von Pflanzen und der Anhäufung der Hauptphotosynthetischen Pigmente. Auf den maximalen in den täglichen Verlauf der Photosynthese erreicht, verändert die Niveaus von Umweltfaktoren auf optimale Werte von Bedingungen, die die größte Akkumulation der großen photosynthetischen Pigmente zu gewährleisten. Danach verändern Umweltfaktoren die Pegel der Bedingungen photo Effizienz der Pflanzen zu maximieren. Das Verfahren erlaubt es, die Intensität des Prozesses der Photosynthese und Energieeinsparungen zu erhöhen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung kann in der Landwirtschaft, Phytotron, biotechnische menschlichen Lebenserhaltungssystemen in der Forschung auf dem Gebiet der Physiologie, sondern auch in der Forschung eingesetzt werden , um das Potenzial der Anlagenkapazität zu erkunden.
Es ist ein Verfahren zur Regelung der Umweltfaktoren Photosynthese der Pflanzen zu optimieren (AS USSR №535921, Kl. A 01 G 7/00, 1975), wo die Kontrolle von Umweltfaktoren durchgeführt wird, je nach dem Grad der Photosynthese, von der Gaszusammensetzung der Atmosphäre Assimilationskammer gemessen mit Pflanzen. Jedoch ist dieses Verfahren der Optimierung der Photosynthese assoziiert mit erheblichen Energiekosten für die Wartung von Umweltfaktoren auf einem hohen Niveau.
Der nächste in der technischen Wesen und erreichbare positive Wirkung und für die Optimierung der Umweltfaktoren, vom Autor als Prototyp eines Verfahrens angenommen, wenn die Aufzucht von Pflanzen (AS USSR №456595, MKI A 01 G 7/00, 1975), einschließlich ihrer automatischen Anpassung gemäß bedarfsgerechte Anlage für Umweltfaktoren, die kontinuierlich in Übereinstimmung mit der Zeit veränderlichen Punkt der maximalen Optimalitätskriterium der Pflanzen in den n-dimensionalen Raum gesteuert Faktoren Photosyntheseproduktivität verändern. Dieses Verfahren verwendet Informationen über den Zustand des Objekts nur auf seiner photosynthetischen Produktivität. Es ist jedoch bekannt, daß die Geschwindigkeit der Photosynthese und die Höhe der Konzentration der photosynthetischen Pigmente (Chlorophyll, Carotinoide, etc.) sind direkt proportional, das heißt mit einer Abnahme der Farbstoffkonzentration verringert die Photosyntheserate und umgekehrt (Rabinovich E. Photosynthese - M:.. IL, 1959). Es ist auch bekannt, daß die Geschwindigkeit der Photosynthese auf einem relativ hohen Niveau von relativ hohen Niveaus von Umweltfaktoren erforderlich aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel für die meisten Sorten von Gurken, Tomaten, Paprika, Weizen, Sonnenblumen und anderen Ernte optimalen Niveaus von Temperatur, Beleuchtung, Konzentration von CO 2 jeweils im Bereich von 30 ... 40 ° C, 20.000 ... 80.000 Lux 0.3. ..1,5%. Aber diese relativ hohe Temperatur, Lichteinstrahlung, die Konzentration von CO 2 eine erniedrigende Wirkung auf die Akkumulation von photosynthetischen Pigmente darüber hinaus tragen die hohen Faktoren von Pflanzen Lebensräume zur raschen Entfernung von Blatt Chlorophyll, Carotinoide und andere photosynthetische Pigmente (1 Akimova TW und andere die Wirkung von Temperatur und Licht auf den Gehalt an Pigmenten in den Blättern der Gurke - .. Proc.. Ekologofiziologicheskie Mechanismen der Resistenz von Pflanzen gegenüber extremen Temperaturen - .. Petrosawodsk, 1978, S. 74 ... 80 2. Probleme der Chlorophyllbiosynthese / Ed Shlyk AA - Minsk. Wissenschaft und Technik, 1971 252 3. Gaponenko VI der Einfluss externer Faktoren auf Chlorophyll Stoffwechsel - Minsk .. Wissenschaft und Technik, 1976, 240 S. 4. Kaler VL. . Autoregulation des Chlorophylls in höheren Pflanzen - Minsk .... Wissenschaft und Technik, 1976, 192 5. Rabinovich E. Photosynthese - M:. IL, 1959, mit 715 6. Lebedev SI usw. Änderungen in der Struktur. und Funktion von Chloroplasten verschiedener Kulturen während der Keimung Bedingungen. - In dem Buch: Chloroplasten und Mitochondrien.. - M: Nauka, 1969, S. 164 ... 172)..
Wenn daher die externe Umgebungsfaktoren auf einem relativ hohen Pegel für die hohe Intensität der Photosynthese gehalten werden (wie bei dem bekannten Verfahren AS №456595 vorgeschlagen), dann wird dies zwangsläufig in der Konzentration der photosynthetischen Pigmente zu einer Abnahme führen. Die Verringerung der Konzentration von Pigmenten, natürlich, führen zu einer Abnahme der Photosyntheserate bei relativ hohen Niveaus der äußeren Umgebung (Rabinovich E. Photosynthese - M:... IL, 1959, 715 S.). Daher die Photosyntheserate auf optimale Werte zu erhöhen , notwendig , um die Lichtstärke zu erhöhen, Temperatur, CO 2. Dies bedeutet, dass die Photosynthese der Pflanzen mit einem sehr geringen Energieeffizienz durchgeführt, die unnötig hohen Verbrauch an thermischer und elektrischer Energie führt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Prozess der Photosynthese und Energieeinsparungen zu intensivieren.
Der Zweck der Erfindung wird durch das Verfahren zur Steuerung der Umweltfaktoren erzielt, wenn wachsende Pflanzen beinhaltet sie automatisch auf der photosynthetischen Produktivität von Pflanzen mit der Veränderung der äußeren Umgebungsfaktoren abhängig verändern zusätzlich auf die Akkumulation von Grundphotosynthetischen Pigmente auf der Basis durchgeführt wird, wobei, wenn ein Maximum in der Tageszeit während der Photosynthese Niveaus von Umweltfaktoren auf optimale Werte von Bedingungen geändert, um die größte Akkumulation des Hauptphoto Pigment, und dann Umweltfaktoren ändern die Pegel der Bedingungen sicherzustellen Photosyntheseeffizienz der Pflanzen zu maximieren.
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Das Wesentliche des Verfahrens ist ein Funktionsdiagramm in Figur 1 gezeigt und veranschaulicht die grafische Darstellung in Abbildung 2 dargestellt. Funktionsdiagramm (Abbildung 1) enthält: 1 - Regelungseinheit (Assimilation Kammer mit Pflanzen); 2 - der Sensor des Zustandes des gesteuerten Systems für die Photosynthese; 3 - der Sensor des Zustandes des gesteuerten Systems für Chlorophyll; 4 - Sensoren Ebenen von Umweltfaktoren; 5 - ein Mehrkanal-Controller; 6 - Aktoren. |
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Abbildung 2 zeigt: a) - die Änderung in den Niveaus von Umweltfaktoren; In diesem Fall wird die folgende Bezeichnung:
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Die gestrichelte Linie in Abbildung 2 zeigt eine mögliche Änderung in der Konzentration der photosynthetischen Pigmente (b) die Photosyntheserate und (c) wenn der Wert von M2 Niveaus von Umweltfaktoren (a) auf einen Wert nicht nach der Photosynthese M1 Wert F2 verändert.
Die tägliche Verlauf der Photosynthese Intensität charakteristisch für erhebliche Unebenheit - Erziehungszeiten werden durch Zeiten der Rückgang ersetzt. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung von 1 (1) in dem Objekt in der Rezession Zeitraum von Photosynthese Umweltfaktoren Ebenen steuern, die Bedingungen für die größte Akkumulation von photosynthetischen Pigmente. Die Werte der Niveaus von Umweltfaktoren in der die Anlage die größte Konzentration von photosynthetischen Pigmente verwechselt M1 erzeugt wird, und die Zeit, während der die Konzentration der photosynthetischen Pigmente seinen größten Wert erreicht hat - T1 (Figur 2 B).
Durch die Schaffung einer Anlage für die Zeit T1 ist die größte Konzentration an photosynthetischen Pigmente C1, dh Diese Technik erhöht das Potential für die Pflanze, die Intensität der Fotosynthese zu erhöhen, mit Hilfe der Steuereinheit 5 und Aktoren 6 unterschiedliche Niveaus von Umweltfaktoren auf optimale Werte für maximale M2 F2 Intensität der Photosynthese.
Überwachung der Niveaus von Umweltfaktoren erzeugt Sensoren 4, die Photosyntheserate - Sensor 2, die Konzentration der Farbpigmente - Sensor 3. Nachdem die Intensität der Photosynthese maximalen F2 durch den Sensor 2 und die Steuereinheit bestimmt Erreichen 5 die Niveaus von Umweltfaktoren Steuereinheit 5 über Führungskraft ändert M1 Mechanismen 6 zu Werten, die die größte Akkumulation von photosynthetischen Pigmente bereitzustellen. Nach der größten Anhäufung von photosynthetischen Pigmente definiert Sensor 3 und die Steuereinheit 5 ändert den Pegel von Umgebungsfaktoren, die durch die Steuereinheit 5 durch Stellglieder 6 bis M2-Werte, die eine maximale Photosynthese gegen hohe Konzentrationen von Pigmenten bereitzustellen. Natürlich diejenigen, diese M2 Ebenen viel niedriger als die das gleiche Maß an Intensität der Photosynthese gewährleisten würde, aber vor dem Hintergrund einer niedrigen Konzentration von Pigmenten (AS №456595). Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeit der Photosynthese in dem Verfahren der geringere Energiekosten zur Verfügung gestellt. Dann Niveauregelprozess von Umweltfaktoren in regelmäßigen Abständen mit T1 und T2 Abständen wiederholt.
Im Gegensatz zum Prototyp nach der Photosynthese maximale Änderung Ebenen von Umweltfaktoren eine Umgebung zu schaffen, in dem es die größte Ansammlung von photosynthetischen Pigmente ist, und nach der Anlage war die größte Ansammlung von photosynthetischen Pigmente, n Umweltfaktoren Ebenen auf Werte geändert werden, die die Geschwindigkeit der Photosynthese maximieren bei gleichzeitiger Einsparung von Energie, da In diesem Fall ist die maximale Photosynthese durch geringere Energiekosten aufgrund der Anwesenheit von gut entwickelten Pflanze Photosynthesesystems bereitgestellt.
Das vorgeschlagene Verfahren wurde unter Laborbedingungen in einer Klimakammer PMMC 1250 Typ hergestellt in Deutschland getestet. Labortests haben hohe Effizienz dieses Verfahrens und perspektivisch dargestellt. Pflanzen erfahren Option im Vergleich günstig auf die Qualität und das Tempo der Entwicklung im Vergleich zu den Pflanzen in der Kontrollvariante. Diese Energieeinsparung von 40%.
FORDERUNGEN
Verfahren zur Bekämpfung von Umweltfaktoren für Pflanzen wachsen, wobei das Verfahren in Abhängigkeit von der photosynthetischen Produktivität von Pflanzen automatisch verändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Umgebungsfaktoren zusätzlich auf die Akkumulation von Grundphotosynthetischen Pigmente basierend durchgeführt wird, wobei, wenn ein Maximum in der Tageszeit bei der Photosynthese Ebenen Faktoren Medium wurde auf optimale Werte von Bedingungen geändert, um die größte Akkumulation des Hauptphoto Pigments zu gewährleisten, und dann Umweltfaktoren verändern die Werte der Bedingungen Photosyntheseeffizienz der Pflanzen zu maximieren.
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Erscheinungsdatum 04.03.2007gg
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