Лекція 8. Електричне освітлення і опромінення в сільському господарстві

В осінньо-зимовий період, коли рівень природної опроміненості в теплицях недостатній для нормального розвитку рослин, застосовують спеціальні опромінювальні установки. Використання додаткового опромінення в тепличному овочівництві дозволяє на 20-40 % збільшити урожайність огірків, на 15-20 % збільшити урожайність томатів, на 50-70 % збільшити урожайність салату і зеленої цибулі, на три-чотири тижні прискорити дозрівання овочів, скоротити строки вирощування розсади (повноцінну розсаду томатів отримати за 40-50 діб замість 60, огірків - за 20-25 діб замість 35-40).

Штучне опроміненн рослин у теплицях не може бути замінене яким-небудь іншим агротехнічним заходом. Тільки під дією оптичного випромінювання відбувається реакція фотосинтезу, при якій енергія оптичного випромінювання в присутності молекул води і вуглекислого газу трансформується в хімічну енергію органічних з'єднань рослин з виділенням кисню.

У процесі фотосинтезу накопичення його продуктів є інгібітором цього процесу, ККД фотосинтезу знижується не тільки при високому рівні опроміненості, а й з плином часу. Ряд досліджень відмічають зниження фотосинтезу при незмінній опроміненості після двох-трьох годин роботи фотосинтезного апарату. Тому необхідне зниження опроміненості в цей період до десяти відсотків початкового і через одну-дві години рослина знову готова працювати на повну потужність.

Стосовно розсади тепличних культур можна зробити ряд корисних для практики висновків:

• у період сходів допустиме круглодобове опромінення з метою максимального накопичення біопродуктів рослиною (сім-дев'ять днів);
• зміна опроміненості на протязі дня, що дозволяє економити значну кількість електроенергії;
• по мірі наближення моменту висаджування розсади на постійне місце режим опромінення слід наближати до режиму природного дня.

Типи опромінювачів і опромінювальних установок, їх характеристики

Для створення необхідного світлового режиму в теплицях використовують опромінюючі установки. Ці установки повинні спрямовувати весь світловий потік джерела випромінювання безпосередньо на корисну площу стелажа. Крім того, випромінювач необхідно наблизити до рослин на мінімально допустиму відстань.

Для опромінення рослин в теплицях вітчизняна промисловість випускає тепличні опромінювачі типу ОТ-400 з лампою ДРЛФ-400, ОГС01 «Фотос» з лампами ДРИ 1000-6, ДРИ 2000-6 та ДРИ 3500-6, установку опромінювання рослин у теплицях УОРТ-2-3000 з металогенною лампою ДМЗ-3000, систему опромінення рослин у теплицях СОРТ1 з лампою ДКсТЛ 10 000 та інші.

На рис. 8.20 зображено опромінювач типу ОТ-400. Він складається з лампи ДРЛФ-400, корпуса з баластним пристроєм, фарфорового патрона, вузла для підвішування, двох відрізків шлангового кабелю. Один відрізок кабелю обладнаний розеткою, а другий — вилкою. Вилка і розетка дають можливість об'єднувати в групу з послідовним живленням до п'яти опромінювачів.

Рис. 8.20. Опромінювач ОТ-400:

1 — вушко для підвішування; 2 — пускорегулюючий апарат (ПРА);

Установки СОРТ1, ОГС01, УОРТ-2 дають можливість забезпечити необхідний для розвитку рослин світловий потік при меншій більш як у два рази витраті електроенергії порівняно з опромінювачами типу ОТ-400.

Опромінювальні установки, що використовуються в теплицях, можуть бути стаціонарними і рухомими. Як правило, у стаціонарних установках використовуються газорозрядні джерела випромінювання порівняно великої одиничної потужності. Такі установки потребують найменших затрат на їх обслуговування, що дає їм переваги порівняно зі спеціальними газорозрядними лампами низького тиску.

Рухомі установки дозволяють при інших рівних умовах не менше ніж у два рази зменшити встановлену потужність для опромінення рослин на однаковій площі при тих же витратах електроенергії. Конструкція таких установок дещо складніша від стаціонарних тому, що необхідний пристрій для переміщення опромінювальної установки з однієї ділянки на іншу.

До опромінювальних установок, що використовуються в теплицях, ставиться ряд вимог:

1. Спектральний склад енергії випромінювання повинен бути сприятливим для здійснення процесу фотосинтезу і не містити випромінювань, які негативно діють на розвиток рослин.
2. Опроміненість повинна рівномірно розподілятися по поверхні рослини і бути достатньою для протікання основних процесів у розвитку рослин і формуванні врожаю.
3. Установка не повинна перегрівати рослини і заважати догляду за ними.
4. Застосування опромінювальних установок повинно бути рентабельним і безпечним в експлуатації.

Характеристики опромінювальних установок і опромінювачів приведені в таблиці 8.2.

Таблиця 8.2. Тип установок і опромінювачів

При проектуванні опромінювальних установок для рослин у теплицях слід вибрати тип опромінювача, потужність джерел випромінювання, визначати кількість опромінювачів, тривалість їх роботи та витрати електричної енергії за період вегетації рослин.

В практиці проектування опромінювальних установок часто користувались простим, але дуже наближеним методом, в основу якого закладено нормативи питомої електричної потужності джерел випромінювання у ватах на квадратний метр опромінюваної поверхні.