RU2157064C1 - Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне) - Google Patents
Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157064C1 RU2157064C1 RU99105070/13A RU99105070A RU2157064C1 RU 2157064 C1 RU2157064 C1 RU 2157064C1 RU 99105070/13 A RU99105070/13 A RU 99105070/13A RU 99105070 A RU99105070 A RU 99105070A RU 2157064 C1 RU2157064 C1 RU 2157064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- potato
- zone
- period
- phytotron
- during
- Prior art date
Links
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 title claims abstract description 42
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 claims abstract description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims description 7
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 claims description 5
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 5
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 5
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 claims 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 3
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 abstract 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010352 biotechnological method Methods 0.000 description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008636 plant growth process Effects 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000009105 vegetative growth Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
- A01H4/002—Culture media for tissue culture
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне). Способ включает создание управляемого воздействия на физиологические и фотосинтетические процессы на всех стадиях вегетации растений картофеля путем раздельного регулирования микроклимата (влажность, температура и газовый состав атмосферы) в стеблевой и корневой зоне фитотрона, изменения спектрального состава искусственного освещения стеблевой зоны растений картофеля в процессе вегетации и изменения состава питательного минерального раствора, используемого для питания растений в процессе вегетации. При этом создается градиент температуры в интервале от 2 до 16 градусов между атмосферой стеблевой зоны и атмосферой корневой зоны фитотрона, при этом в световой период вегетации растений градиент положителен в стеблевой зоне, а в темновой - в корневой, при этом абсолютная величина градиента температуры увеличивается в процессе роста растений и достигает своего максимума в период клубнеобразования картофеля; атмосфера в стеблевой зоне фитотрона постоянно и принудительно перемешивается; в световой период вегетации растений в атмосфере стеблевой зоне устанавливают содержание углекислого газа в размере 0,04-0,3%, в атмосфере корневой зоны растений картофеля устанавливают содержание углекислого газа в размере 0,04-0,19%; подвод питательного минерального раствора с рН 4-7,2 осуществляют при многократном, кратковременном опрыскивании или аэрозольном орошении всего объема корневой части растений; рН питательного минерального раствора в процессе роста картофеля постепенно снижают от значения 7,2 в начальный период роста растений до 4,2-4,0 в период клубнеобразования картофеля; опрыскивание или аэрозольное орошение всего объема корневой части растений питательным минеральным раствором осуществляется периодически в течение 3-45с с интервалами между ними 1-150 мин, влажность атмосферы в корневой зоне фитотрона в процессе роста картофеля уменьшается от 95-100% в начальный период роста растений до 65-80% в период клубнеобразования картофеля при активной аэрации всего объема корневой зоны; в процессе вегетации растений картофеля изменяют спектральный состав искусственного освещения в стеблевой зоне фитотрона, а именно: на этапе роста растений используются лампы со спектром 550 - 650 нм, а на этапе клубнеобразования картофеля - лампы со спектром 365 - 700 нм, при этом интенсивность света в процессе вегетации растений составляет 80-100 Вт/м2. Способ позволяет с высокой эффективностью использовать физиологические возможности растений; регулировать фотосинтетические процессы; сроки и продолжительность различных этапов вегетации, создать промышленное производство миниклубней картофеля. 5 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства и биотехнологии, а именно к способу производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне).
Известны способы гидропонного выращивания миниклубней картофеля, включающие размещение и фиксацию растения, искусственное освещение растений, подачу питательного раствора к корневой системе и сбор урожая (см. А.Ф. Садовой, В.П. Советов "Установки искусственного климата", М.: Агропромиздат, 1985 г.; см. авт. св. СССР N 1720593, МКл A 01 G 31/02, 1991 г.; см. патент РФ N 2038747, МПК A 01 G 9/24, 1992 г. - прототип).
Однако известные способы гидропонного выращивания миниклубней картофеля имеют низкую производительность, высокие эксплутационные расходы и не относятся к разряду промышленных производств.
В основу изобретения положена задача создания биотехнологического способа промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне), позволяющего с высокой эффективностью использовать физиологические возможности растений, регулировать фотосинтетические процессы, сроки и продолжительность различных этапов вегетации.
Поставленная задача решается тем, что в биотехнологическом способе промышленного производства миниклубней картофеля в фитотроне, включающем размещение и фиксацию растения, искусственное освещение растений, подачу питательного минерального раствора к корневой системе растений и сбор урожая, отличительной особенностью является то, что создается управляемое воздействие на физиологические и фотосинтетические процессы на всех стадиях вегетации растений картофеля путем раздельного регулирования микроклимата (влажность, температура и газовый состав атмосферы) в стеблевой и корневой зоне фитотрона, изменения спектрального состава искусственного освещения в стеблевой зоне фитотрона в процессе вегетации растений картофеля и изменения состава минерального раствора, используемого для питания растений в процессе вегетации.
При этом создается градиент температуры в интервале от 2 до 16 градусов между атмосферой стеблевой зоны и атмосферой корневой зоны фитотрона, при этом в световой период вегетации растений градиент положителен в стеблевой зоне фитотрона, а в темновой - в корневой, при этом абсолютная величина градиента температуры увеличивается в процессе роста растений и достигает своего максимума в период клубнеобразования картофеля; атмосфера в стеблевой зоне фитотрона постоянно и принудительно перемешивается; в световой период вегетации растений картофеля в атмосфере стеблевой зоны фитотрона устанавливают содержание углекислого газа в размере 0.04-0.3%; в атмосфере корневой зоны фитотрона устанавливают содержание углекислого газа в размере 0.04-0.19%; подвод питательного минерального раствора с pH 4.0 - 7.2 осуществляют при многократном, кратковременном опрыскивании или аэрозольном орошении всего объема корневой части растений картофеля; pH минерального раствора в процессе роста картофеля постепенно снижают от значения 7.2 в начальный период роста растений до 4.2-4.0 в период клубнеобразования картофеля; опрыскивание или аэрозольное орошение всего объема корневой части растений картофеля питательным минеральным раствором осуществляется периодически в течение 3-45 с с интервалами между ними от 1 до 150 мин; влажность атмосферы в корневой зоне фитотрона в процессе роста картофеля снижают от значения 95-100% в начальный период роста растения до 65-80% в период клубнеобразования картофеля при активной аэрации всего объема корневой зоны фитотрона; в процессе вегетации растений картофеля изменяют спектральный состав искусственного освещения в стеблевой зоне фитотрона, а именно: на этапе роста растений используются лампы со спектром от 550 до 650 нм, а на этапе клубнеобразования картофеля - лампы со спектром от 365 до 700 нм, при этом интенсивность света в процессе вегетации растений картофеля составляет 80-100 Вт на 1 м2.
В результате длительной экспериментальной практики было установлено, что в условиях фитотрона с использованием отличительных признаков предложенного биотехнологического способа промышленного производства миниклубней картофеля удалось значительно повысить производительность процесса и снизить эксплуатационные расходы. Разработанная технология позволяет организовать круглогодичное производство миниклубней картофеля (3-4 вегетации в год) и в больших объемах (миллионы штук в год), что по совокупности признаков позволяет отнести ее к разряду промышленных. При этом с каждого растения в результате периодического сбора собирают свыше 120 штук миниклубней картофеля весом 5-7 г каждое или 2880 штук с каждого 1 м2 посадочной площади за одну вегетацию.
Пример осуществления предложенного способа.
Черенки растений оздоровленного картофеля сорта "Луговской" были размещены и зафиксированы на посадочной площади в культивационном сооружении - фитотроне. В световой период продолжительностью 16 ч температуру в стеблевой зоне фитотрона поддерживали на уровне 24-26 градусов в период вегетации (24-30 дней) и снижали до 20-22 градусов в период клубнеобразования. В темновой период температуру в стеблевой зоне фитотрона поддерживали на уровне 18-19 градусов в период вегетации и снижали до 10-12 градусов в период клубнеобразования. Температура атмосферы корневой зоны фитотрона поддерживалась на уровне 16-20 градусов. Содержание углекислого газа в атмосфере стеблевой зоны фитотрона в световой период поддерживали на уровне 0.18% при постоянном перемешивании атмосферы. Содержание углекислого газа в атмосфере корневой зоны поддерживали на уровне 0.09-0.1%. Опрыскивание всего объема корневой части растений картофеля питательным минеральным раствором в период вегетативного роста осуществляли в течение 35 с с интервалами в 5 мин, в период клубнеобразования - 5 с и 140 мин соответственно. Состав и pH питательной минеральной среды корректировались два раза в неделю на основе проводимых анализов, при этом pH раствора постепенно снижали со значения 7.2 в начальный период роста растений до 4.2 в период клубнеобразования, при этом влажность атмосферы корневой зоны снижали с 95 до 70% при активной аэрации всего объема корневой зоны. На этапе клубнеобразования лампы со спектром излучения от 550 до 650 нм заменяли на лампы со спектром излучения от 365 до 700 нм.
Сбор миниклубней, достигших кондиционного размера, производили ежедневно. В конце вегетационного периода с каждого растения было снято в среднем по 122 миниклубня весом 5-7 г.
Claims (6)
1. Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне), включающий размещение и фиксацию растений, создание управляемого воздействия на физиологические и фотосинтетические процессы на всех стадиях вегетации растений картофеля путем изменения спектрального состава искусственного освещения, изменения состава и pH минерального раствора, используемого для питания растений в процессе вегетации, опрыскивания или аэрозольного орошения всего объема корневой части растений картофеля питательным минеральным раствором, изменение влажности, при этом создают градиент температуры в интервале от 2 до 16 градусов между атмосферой стеблевой зоны и атмосферой корневой зоны фитотрона, в световой период вегетации растений картофеля градиент положителен в стеблевой зоне фитотрона, в темновой период градиент положителен в корневой зоне, причем абсолютную величину градиента температуры увеличивают в процессе вегетации до достижения своего максимума в период клубнеобразования картофеля; в световой период вегетации растений картофеля в атмосфере стеблевой зоны фитотрона устанавливают содержание углекислого газа в размере 0,04 - 0,3%, в атмосфере корневой зоны - в размере 0,04 - 0,19%.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что опрыскивание или аэрозольное орошение всего объема корневой части растений картофеля осуществляют многократно, кратковременно путем подвода питательного минерального раствора с pH 4,0 - 7,2.
3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что pH питательного минерального раствора в процессе вегетации картофеля постепенно снижают со значения 7,2 в начальный период роста растений до 4,2 - 4,0 в период клубнеобразования картофеля.
4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что опрыскивание или аэрозольное орошение всего объема корневой части растений картофеля питательным минеральным раствором осуществляют периодически в течение 3 - 45 с с интервалами между ними 1 - 150 мин.
5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что влажность атмосферы в корневой зоне фитотрона в процессе роста картофеля снижают со значения 100 - 95% в начальный период роста растений до 80 - 65% в период клубнеобразования картофеля при активной аэрации всего объема корневой зоны.
6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что в процессе вегетации растений картофеля изменяют спектральный состав искусственного освещения в стеблевой зоне фитотрона, а именно: на этапе роста растений используют лампы со спектром 550 - 650 нм, а на этапе клубнеобразования картофеля - лампы со спектром 365 - 700 нм, при этом интенсивность света в процессе вегетации растений картофеля составляет 80 - 100 Вт/м2.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99105070/13A RU2157064C1 (ru) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне) |
| PCT/RU2000/000067 WO2000057688A2 (fr) | 1999-03-19 | 2000-02-28 | Procede de production industrielle de mini-tubercules de pommes de terre dans un phytotron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99105070/13A RU2157064C1 (ru) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2157064C1 true RU2157064C1 (ru) | 2000-10-10 |
Family
ID=20217089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99105070/13A RU2157064C1 (ru) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2157064C1 (ru) |
| WO (1) | WO2000057688A2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634966C2 (ru) * | 2015-02-17 | 2017-11-08 | Открытое акционерное общество научно-производственный центр "Продкартофель" | Способ создания и поддержания коллекции оздоровленных сортов картофеля в виде моноклональных мини-клубней |
| CN109673233A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-26 | 潍坊科技学院 | 一种基于农田温室液肥的智能灌溉控制系统 |
| RU2715604C1 (ru) * | 2019-06-07 | 2020-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Способ получения оздоровленных миниклубней картофеля |
| RU207773U1 (ru) * | 2020-11-12 | 2021-11-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии" (ФГБНУ ВНИИСБ) | Градиентный фитотрон |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7472513B2 (en) | 2006-01-12 | 2009-01-06 | Cets, Llc | Controlled environment system and method for rapid propagation of seed potato stocks |
| US20150282439A1 (en) | 2012-11-02 | 2015-10-08 | Borneo Exotics (Pvt) Ltd | Plant housing system |
| US9807949B2 (en) | 2014-08-15 | 2017-11-07 | John W. Hamlin | Root environment control system and method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1683577A1 (ru) * | 1987-03-25 | 1991-10-15 | Московская сельскохозяйственная академия им.К.А.Тимирязева | Способ выращивани растений томата в гидропонике |
| US4884366A (en) * | 1988-09-16 | 1989-12-05 | Morton George J | Micro-climate plant growing system |
| SU1711731A1 (ru) * | 1988-09-28 | 1992-02-15 | Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО АН СССР | Способ выращивани рассады томата на гидропонике при пониженной температуре в зоне корней |
| RU2075288C1 (ru) * | 1994-09-27 | 1997-03-20 | Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского и проектного института "Гипронисельпром" | Теплица |
-
1999
- 1999-03-19 RU RU99105070/13A patent/RU2157064C1/ru active
-
2000
- 2000-02-28 WO PCT/RU2000/000067 patent/WO2000057688A2/ru active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| САДОВОЙ А.Ф. и др. Установки искусственного климата. - М.: Агропромиздат, 1985, с. 9 - 12. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634966C2 (ru) * | 2015-02-17 | 2017-11-08 | Открытое акционерное общество научно-производственный центр "Продкартофель" | Способ создания и поддержания коллекции оздоровленных сортов картофеля в виде моноклональных мини-клубней |
| CN109673233A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-26 | 潍坊科技学院 | 一种基于农田温室液肥的智能灌溉控制系统 |
| CN109673233B (zh) * | 2019-01-08 | 2022-12-30 | 潍坊科技学院 | 一种基于农田温室液肥的智能灌溉控制系统 |
| RU2715604C1 (ru) * | 2019-06-07 | 2020-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Способ получения оздоровленных миниклубней картофеля |
| RU207773U1 (ru) * | 2020-11-12 | 2021-11-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии" (ФГБНУ ВНИИСБ) | Градиентный фитотрон |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000057688A3 (fr) | 2001-04-12 |
| WO2000057688A2 (fr) | 2000-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2411715C2 (ru) | Система с регулируемой средой и способ быстрого разведения семенного картофеля | |
| CN103070062A (zh) | 智能led补光室内循环生态种养系统 | |
| US9326454B2 (en) | Method for cultivating plant | |
| Promratrak | The effect of using LED lighting in the growth of crops hydroponics | |
| JP2022118185A (ja) | 葉菜類野菜の生産方法及び葉菜類野菜の生産装置 | |
| Kondrateva et al. | Effect of irradiation on the growth and rooting of a climbing rose in vitro | |
| RU2157064C1 (ru) | Способ промышленного производства миниклубней картофеля в искусственном климате культивационного сооружения (фитотроне) | |
| KR101414473B1 (ko) | 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법 및 장치 | |
| KR102488480B1 (ko) | 케일을 재배하는 방법 | |
| CN114847029A (zh) | 一种降低室内栽培黄瓜化瓜率的光环境调控方法 | |
| Saito et al. | The effect of light quality on growth of lettuce | |
| KR20180051863A (ko) | 식물 재배장치 | |
| RU2715604C1 (ru) | Способ получения оздоровленных миниклубней картофеля | |
| KR100423837B1 (ko) | 양액재배법을 이용한 씨감자의 대량 생산방법 | |
| RU2717999C1 (ru) | Способ полевого производства миниклубней из микрорастений картофеля в защищенной среде | |
| JP2018143203A (ja) | ジャーマンカモミールの形態制御方法 | |
| KR20190025219A (ko) | 식물 재배기의 생장 환경 제어 시스템 및 방법 | |
| EP2761988B1 (en) | Method for cultivating plant | |
| Lee et al. | Effects of Sources and Quality of LED Light on Response of Lycium chinense of Photosynthetic Rate, Transpiration Rate, and Water Use Efficiency in the Smart Farm | |
| RU2281647C2 (ru) | Способ гидропонного выращивания c3-растений | |
| JP4104082B1 (ja) | 花付山葵の栽培方法および装置 | |
| JP7236186B1 (ja) | 植物栽培方法、及び植物栽培装置 | |
| KR101267074B1 (ko) | 광합성 식물의 생장촉진을 위한 광강도 제어 장치 및 방법 | |
| JPS6255022A (ja) | 植物栽培装置 | |
| US20230389493A1 (en) | Method and apparatus for cultivating sprout ginseng using aeroponics |