Загружаю...
Grow Plants Company
Прогрессивные технологии в растениеводстве
г. Воронеж
+ 7 (473) 229 - 23 - 68
info@growplants36.ru

Вернуться назад

Польза микроорганизмов в технологии гидропонного выращивания растений

Культурные растения не обладают таким сильным иммунитетом, как дикие растения. В связи с этим они часто являются мишенью для вирусов, патогенных грибков, бактерий и прочих вредителей. Всё это, в обычном выращивание растений, решается просто - пестицидами.

 

Почвенные микроорганизмы, защищающие растения от болезней и положительно влияющие на их биохимические процессы, уничтожены теми же пестицидами...получается палка о двух концах, и разводить почвенную микрофлору заново в истощённой почве, после продолжительного уничтожения химикатами - становится для фермеров не рентабельным. Вдобавок почвенная микрофлора не питается минеральными веществами, а требует органики, и это ещё один камень преткновения к экономически выгодному земледелию без применения пестицидов.

 

В промышленных теплицах без них тоже не могут обойтись, так как в тепличной технологии выращивания отсутствуют полезные микроорганизмы, уничтожающие патогены, либо невозможность их применения в экономическом аспекте, из - за отсутствия эффективной технологии либо просто нежелание «изобретать велосипед», так как пестицидные технологии отработаны в теплицах десятилетиями.

Ещё один немаловажный момент - это сложность в условиях климата нашей страны, круглогодично удерживать оптимальные параметры микроклимата в теплице , при чём независимо от её поколения, что в свою очередь вызывает стресс у растений и приводит к заболеванию, а так как заболевание, это чаще всего инфекция вызванная патогенами, то на помощь приходят пресловутые пестициды, так как это, в уловиях тепличных комбинатов экономически эффективнее, чем затраты на поддержание идеальных условий микроклимата для растений.

 

Пестициды в свою очередь уничтожают биосферу земли. 

 

Основными причинами, которые впоследствии приводят к эрозии грунтов, дефляции (ветровая эрозия почв), дегумификации (потере гумуса), водной эрозии (разрушение земли под воздействием водных потоков), овражной эрозии (способствует уничтожению сельскохозяйственных земель, создавая расчлененный рельеф) являются:

  • Поверхностное загрязнение почв минеральными удобрениями, химикатами, пестицидами, нефтепродуктами, производственными отходами, выхлопными газами автотранспорта.
  • Засоление почв (происходит при неумеренном поливе почв при засушливой погоде).
  • Заболачивание земель, сопровождается деградационными процессами в почве и биоценозе, в результате скопления на их поверхности остатков, которые не подвержены разложению, а разложению в свою очередь способствуют уничтоженные почвенные микроорганизмы.

По выражению  В. И. Вернадского: « Почва  пропитана жизнью». Жизнеспособные микроорганизмы могут давать в сутки несколько поколений себе подобных. В 1 г почвы численность бактерий достигает миллиарда.

Но в почве также содержатся и патогенные микроорганизмы, поэтому количество колоний микробов антагонистов, должно преобладать над патогенами, очередной эконимически неэффективный способ для почвенного земледелия без применения пестицидов.

Роль микроорганизмов в закрытой светокультуре

На ситифермах исключено применение пестицидов за счёт поддержания оптимальных параметров технологического процесса, кварцевания и озонирования, но самым главным защитником, являются полезные культуры бактерий и грибков - антагонистов.

Бактерия Bacillus subtilis

  

Грибы рода Trichoderma Veride, Harzianum

 

Полезные бактерии и грибки определённых чистых штаммов культивируются в биореакторе. Микроорганизмы находящееся в биокультиваторе, питаются остатками растений, получаемых после сбора урожая (отходы в виде листьев, корней и пр.) и дополняется их рацион, специально подготовленным зерном или концентратом микроводорослей - хлорелла. В итоге получаем безотходное производство.

 

Хлорелла получается на ситиферме, как побочный продукт, затем из неё изготавливается концентрат и идёт в пищу микроорганизмам, находящимся в биокультиваторе. Клетки хлореллы в свою очередь делятся каждые 12 часов, что позволяет быстро собирать питательный концентрат из микроводорослей для питания полезной микрофлоры в биореакторе.

Затем полезные микробы из биореактора, расселяются в биофильтре растворного узла,

 

из которого они «путешествуют» по вегетационным площадям и заселяют субстрат, защищая растение от болезней и снабжают необходимыми энзимами и кислотами.

 

Но на этом их миссия не заканчивается - микрорганизмы регулируют у растения потребление нитратов, не допуская их накопления в конечном продукте. С помощью симбиоза растений и полезных микроорганизмов, мы получаем здоровое растение с отсутствием нитратов.

Полезные микроорганизмы - антагонисты чрезвычайно активны и просты в обращении:

  • производят высокоэффективные ферменты, которые растворяют органические вещества,
  • освобождают минеральные соли, необходимые для жизни растений
  • вызывают системную устойчивость к болезням растений, вовлекая в этот процесс их корни
  • конкурируют с паразитами и патогенными микроорганизмами
  • синтезируют экзометаболиты, которые непосредственно проникают в растение и оказывают положительное влияние на биохимические процессы
  • безопасны для человека ​

​Бактериальная ферментация: новое направление в агрономической биостимуляции

Помимо расселения микроорганизмов, в основной питательный раствор в соотношение 1 к 4, добавляется концентрированный биораствор с продуктами их жизнедеятельности - экзометаболиты и др. полезные для растений вещества. Также этот раствор применяется в предпосевной обработке семян и на стадии проращивания.

 

Результат закрытой светокультуры с применением микрофлоры - здоровое растение. Мы получаем продукт высокого качества, экологически чистый и с конкурентоспособной себестоимостью, а если не учитывать субсидии, КВОТы и пр. льготы тепличных комплексов (АПК), то себестоимость продукта в закрытой светокультуре для Российского рынка будет ниже конкурентов. 

 

Технолог «Grow Plants Company»


Исследования о пользе одного из штаммов - грибок Trichoderma Harzianum

Сибирским федеральным университетом (г. Красноярск) проведено иследование о влияние спор грибов рода Trichoderma на рост и развитие растений.

           

Отмечено, что данные грибы оказывают положительное влияние на морфологические параметры исследуемых растений. Грибы-антагонисты фитопатогенов увеличивали содержание хлорофилла в растениях. Обработанные грибом Trichoderma растения быстрее накапливают белки и углеводы.

Выявлено влияние Trichoderma на параметры термоиндуцированных изменений флуоресценции хлорофилла у растений. Фотосинтетический аппарат растений, обработанных спорами триходермы, более устойчив к нагреванию.

Одним из важных направлений современных исследований является повышение продуктивности растений. Этот показатель зависит от видовой принадлежности и от условий выращивания растений. Большое влияние на рост и развитие растений оказывают почвенные микроорганизмы. Следует отметить, что среди них встречаются как фитопатогены, оказывающие отрицательное воздействие, так и микроорганизмы – антагонисты, оказывающие положительное влияние на растительный организм.

Положительное влияние ассоциативных микроорганизмов на растения включает в себя, как опосредованную стимуляцию роста растений за счет вытеснения и подавления развития фитопатогенов путем продуцирования соединений, ингибирующих патогенную микрофлору, так и непосредственную - за счет синтеза микроорганизмами различных экзометаболитов, которые непосредственно проникают в растения и оказывают влияние на биохимические процессы.

ЭКЗОМЕТАБОЛИТЫ (от экзо... и греч. metabole — перемена, превращение), экзокрины, продукты обмена веществ, выделяемые микроорганизмами в окружающую среду и играющие большую роль в их меж- и внутрипопуляционных связях.

Механизмы антагонистических взаимодействий почвенных микроорганизмов и фитопатогенов различны, но наиболее хорошо изучены и важны с точки зрения практического использования это продукция сидерофоров и синтез антибиотиков. Антагонистический характер взаимоотношений с растениями наблюдается у микроорганизмов бактериального и грибного происхождения.

Trichoderma является продуцентом комплекса антибиотических веществ, обладающих высокий физиологической активностью и подавляющих рост целого ряда фитопатогенных грибов и бактерий, что и позволяет им достаточно быстро вытеснять из субстратов патогенную микрофлору

Продукты их жизнедеятельности способны усиливать обмен веществ, увеличивать всхожесть семян, ускорять развитие, повышать накопление запасных веществ и влиять на характер биохимических процессов, что объясняет успешное применение спор микроорганизмов - антагонистов и биопрепаратов, изготовленных на их основе в защите растений от болезней, в сохранении и повышении урожая, получении экологически чистой продукции высокого качества, отсутствии вредного влияния на животных и человека

Вырезка из исследования: «Влияние грибов рода Trichoderma на ростовые
процессы растений»

Голованова Т.И., Долинская Е.В., Костицына Ю.Н.

Сибирский федеральный университет, Красноярск


Исследование о ростостимулирующем действие грибов рода «Trichoderma»

Российским химико-технологическим университетом имени Д.И. Менделеева, Москва, Россия было проведено исследование гриба рода Trichaderma.

Микроскопические грибы рода Trichoderma являются самым распространённым агентом биоконтроля патогенов растений. Это обусловлено высокой скоростью роста, способностью выживать в очень неблагоприятных условиях, сильным антагонизмом по отношению к большинству патогенных грибов и эффективностью в стимулировании роста растений и индукции защитных механизмов у растений.

Для производства препаратов защиты растений на основе клеток грибов Trichoderma используется множество штаммов, обладающих антагонистической активностью к широкому спектру фитопатогенов. Помимо антагонистических свойств, грибы рода Trichoderma оказывают стимулирующее действие на рост и развитие растения в целом. Грибы рода Trichoderma могут выделять ауксины (индол-3-уксусная кислота, индол-3-ацетальдегид и индол-3-этанол), гиббереллины, цитокинины, абсцизовую кислоту и этилен, являющиеся гормонами растений и отвечающими за рост и развитие растений, созревание цветов и плодов.

Стимулирование роста и развития растений может осуществляться либо за счёт изменения ризосферы, либо за счёт образования метаболитов, непосредственно улучшающих рост и развитие растения. 

Результаты исследования показали, что все исследованные штаммы грибов рода Trichoderma образуют метаболиты, оказывающие разное влияние на рост и развитие растений

Вырезка из исследования: «Ростостимулирующее действие грибов рода «Tricoderma», 2002 г

Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, Москва, Россия

Закрытая светокультура - интенсивное культивирование растений. Ситифермы

Ресурсосберегающие ЭКО - системы в сельскохозяйственном производстве.

Современное сельскохозяйственное производство напрямую связанно с потреблением значительного количества горючего, тепловой и электрической энергии. Высокое энергопотребление особенно характеризует вегетационные сооружения защищенного грунта.

Однако в сельскохозяйственном производстве разработаны экосистемы, позволяющие значительно снизить энергопотребление и трудовые затраты, улучшить экологию и поднять экономику. Это третье направление в сельскохозяйственной деятельности человека, получающее все большее распространение в связи с ростом прогресса науки и техники. Речь идет о промышленном растениеводстве – интенсивной производственной светокультуре растений с применением технологии многоярусной гидропоники.

  

Высота вегетационной площади в вертикальной гидропонике может достигать 9 м (18 ярусов)

Свет является одним из главнейших условий полноценного развития растений. Искусственное освещение – это не только физический заменитель солнечного света, это совершенно новый фактор физиологического воздействия, помогающий открыть глубоко спрятанные в генетическом механизме потенциальные возможности роста, развития и продуктивности растений. Сочетание этого фактора во всем его многообразии с прочими условиями выращивания растений и составляет основу интенсивной (закрытой) светокультуры (ЗСК).

  

Закрытая светокультура с применением флуоресцентного освещения

Поскольку реализация интенсивной светокультуры в  биокомплексах происходит полностью в закрытых теплоизолированных помещениях, исключаются потери тепловой энергии во внешнюю среду, как это происходит в защищенном грунте.

Разработанные для ЗСК гидропонно-осветительные многоярусные установки для выращивания растений –  агротехнологии выращивания на них многих сельскохозяйственных культур в условиях ИС показывают высокую экономическую эффективность, позволили на порядок снизить удельную материало и энергоемкость ИС, добиться стабильности в постоянной эксплуатации.

  

Закрытая светокультура с применением светодиодного освещения. 

В многоярусных гидропонных установках,  расходы электроэнергии на создание освещения необходимой интенсивности сведены к минимуму – 0, 7 - 0, 25 кВт/кв.м, что значительно ниже энергопотребления сооружений защищенного грунта. Применяемые в ИС источники света экологически чистые, работают на постоянном токе, содержат  требуемые области спектра, имеют срок службы свыше 50000 часов и возможность оперативной замены, в отличие от применяемых светильников на основе ламп ДНаТ/ДНаЗ, в сооружениях защищенного грунта для досвечивания растений. Их выход из строя не опасен для обслуживающего персонала и не нарушает экологию среды при утилизации, а срок службы более 50 тысяч часов.

Многочисленные анализы состава и состояния питательного раствора в процессе вегетации растений позволили сделать вывод о более рациональной замене его по мере расходования питательных элементов на новый, не прибегая к приборному контролю содержания отдельных ионов и восстановлению их концентрации в рабочем растворе, как это принято делать в тепличных комбинатах. Это дало возможность снизить уровень заболевания растений и отказаться от применения пестицидов, а значит избежать наличия их остаточных количеств в продукции, гарантированно подняв этим ее экологическую чистоту.

Интенсивная светокультура позволяет широко автоматизировать основные производственные процессы – включение и выключение освещения при заданном актиноритме, регулирование излучения, с пиками в требуемых областях спектра, длительность и периодичность подачи питательного раствора, поддержание его уровня, кислородосодержания и заданной температуры, параметры микроклимата в помещении с ИС и другое. Переход на IT технологии управления, позволил расширить и упростить возможности автоматизации производственных процессов, практически одновременно контролировать множество исполнительных механизмов регулирования процесса выращивания растений.

В ЗСК среда обитания растений стабилизирована и их продуктивность зависит только от условий, создаваемых самим человеком. Продуктивность фитоценозов в ИС существенно превосходит таковую в тепличных комбинатах и позволяет говорить о новой эре в развитии растениеводства.

Для ЗСК разработана серия энергосберегающих безотходных наукоемких агротехнологий, позволяющих круглогодично получать рекордно высокие урожаи экологически чистой диетической продукции. Эти технологии показали свою значительную, на порядки большую урожайность и экономию энергоресурсов по сравнению с открытым и, тем более, защищенным грунтом.

  

  


Примечание: если Вы не имеете возможность определить параметры инженерных систем и физических величин своего помещения, требуемых для установки многоярусного гидропонного оборудования (см. таблицу), то можете обратится к нашим специалистам

Технологическое оборудование применяемое в вертикальном растениеводстве. Инженерные составляющие вертикальных ферм.


ФАР - фотосинтетически активная радиация. Излучение в области 380 - 710 nm.

Исследования института физиологии растений им. К. А. Тимирязева Академии наук СССР, Москва (подробнее)

ФАР (PAR) - фотосинтетически активная радиация, часть коротковолновой или интегральной солнечной радиации (ИР) в диапазоне длин волн 380—710 нм, так называемый видимый спектр, из которого растению требуется комбинация синего и красного, с фотосинтетическими пиками, в области  445 и  660 нм, имеет наибольшее значение для физиологических процессов растений, дает фотосинтетический, фото-морфогенетический и тепловой эффекты.

Величина ФАР может определяться с помощью фитопирано-метров, квантометров, либо рассчитываться на основе ИР с помощью переходных коэффициентов.

Красный свет (620-660nm)

Стимулирует фотосинтез (chlorophyll B). Стимулирует ветвления и способствует интенсивному росту листьев и осевых органов. Даёт большую поверхность листа к толщине листа.

Синий свет (420-470nm)

Стимулирует фотосинтез (chlorophyll A). Вызывает торможение роста стебля и поверхности листьев, при этом формируются листья с большей удельной плотностью. Способствует транслокации ассимилятов. Стимулирует формирование хлоропластов и хлорофила.

Зелёный свет (490 - 590 nm) 

Способствует формированию нижних листьев при загущенной и плотной посадке, за счёт своей проникающей способности.

Сильное нарушение спектрального соотношения, например, когда растения получают максимум излучения только в синей области спектра, приводит к формированию низкорослых растений с высоким фотосинтезом, но низкой продуктивностью. Сильный «перекос» по спектру в красную область спектра, наоборот, приводит к излишнему росту вегетативных органов в ущерб генеративным. 
Таким образом, спектральный состав света, так же как и его интенсивность, является сильным морфогенетическим фактором, регулирующим как ростовые, так и фотосинтетические реакции в системе целого растения. При этом желательно иметь следующее соотношение энергии по спектру ФАР в растениеводческих лампах для многих сельскохозяйственных растений: 

Соотношение КРАСНЫЙ СИНИЙ ЗЕЛЁНЫЙ  60% : 30% : 10%

Синего света должно быть не менее 10 % и не более 30 - 40% от общего освещения (зависит от культуры выращивания)

 

Как видно из графика, пики поглащения растениями ФАР, приходятся на 445 и 660 нм

Фотосинтез растений - это сложный процесс, в которым вода и двуокись углерода преобразовываются в крахмал и кислород при участии света, с помощью фотосинтетических пигментов (хлорофилл). Иначе говоря, энергия света преобразовывается в химическую энергию - это процесс, который происходит во всех зеленых растениях (также фотосинтезирующий аппарат имеется у цианобактерий, в частности микроводоросли хлореллы).

Видимый свет (RGB: 400 - 700 нм) - единственный диапазон света по спектрам, являющийся фотосинтетически активным. Он имеет оптимальное количество фотонов на единицу энергии для возбуждения электронов, необходимых для начала фотосинтеза, не повреждая ДНК и не вызывает нарушение связей в молекулах.

Фотосинтез характеризуется следующими количественными показателями:

  • интенсивностью фотосинтеза,
  • продуктивностью фотосинтеза.

Интенсивность (скорость) фотосинтеза - это количество углекислого газа, которое усваивается единицей листовой поверхности за единицу времени. В зависимости от вида растения этот показатель колеблется от 5 до 25 мг СО2/дм2* ч.

Продуктивность фотосинтеза - это отношение суточного увеличения массы всего растения (в граммах) к площади листьев. В среднем эта величина составляет от 5 до 12 г сухого вещества на 1 м2 листовой поверхности в сутки.

О степени использования растением фотохимической активности хлорофилла судят по ассимиляционному числу - то есть по количеству углекислого газа, ассимилированного единицей хлорофилла в единицу времени.

У растений с темно-зелеными листьями ассимиляционное число невелико, это растения, обитающие в основном в тени, у растений со светло-зеленой окраской - этот показатель значительно выше, так как это светолюбивые растения.

Почему для фотосинтеза невозможно использовать ультрафиолетовый или инфракрасный свет

Ультрафиолет не может быть использован для фотосинтеза, потому что у него слишком много энергии. Эта энергия способствует разрыву связей в молекулах, может разрушать ДНК и другие важные структуры в организме

На другой стороне спектра, инфракрасный свет, который не содержит достаточного количества фотонов на еденицу энергии. Недостаточная энергия не возбуждают электроны в молекулах достаточной, чтобы использоваться для фотосинтеза. Инфракрасный свет преобразуется в тепловую энергию. 

Что касается зеленого спектра (450 - 590 нм), то он поглащается лишь частично, а основная его часть отталкивается и частично, поэтому растения в нашем видение, имеют зелёный цвет.

Точка светового насыщения

Известно, что у каждого растения имеются пределы поглащения не только СО2, воды, но и светового излучения и называется "точкой светового насыщения" LSP (Light Saturation Point). Точка насыщения характеризует количество света, которое выходит за рамки возможностей хлоропластов его поглощать.

Для фотосинтеза, растению от источника света требуется не количество энергии светового излучения (преславутые люксы и люмены применяемые в расчётах традиционных теплиц), а количество фотонов на единицу энергии. Исходя из выше сказанного, для каждой культуры существует определенный диапазон требуемого потребления светового излучения в красном и синем диапазоне спектра, незначительно в зелёной, и точка насыщения, которая определяется количеством пигментов в клетках хлорофилла. 

И так, как молекулы хлорофилла активизируются фотонами, а не энергией, волна длиной 660 нанометров содержит самое большое количество фотонов на единицу энергии. Фотосинтез достигает своей верхней точки при длине волны с 600 по 700 нанометров, значит при самой большой численности фотонов на единицу энергии.Число фотонов или свет для роста, генерированный источником света, определяется как параметр PPF (анг. Photosynthetic Proton Flux - струя фотонов фотосинтеза). Интенсивность освещения при определенном расстоянии от источника света (примерно при высоте растений) - сумма света для роста на м2 выражена в umol\m2*s-1 (ФАР выражается в микромоль/м2/с-1 в красном и синем спектре)

 Поглощение ФАР хлорофиллом А и хлорофиллом В

umol\m2*s - это количество вещества, проходящего через еденицу площади за один момент времени

Классификация растений по ФАР ФАР umol\m2*s
Грибы, ЗГК 50 - 200
Зелёные культуры 200 - 350
Низкорослые цветущие 350 - 1100
Высокорослые цветущие 1100 - 1500

Пример измерения ФАР излучаемой светодиодным светильником


Резюме (освещение растений):  

С точки зрения максимальной энергоэффективности фитоосвещения и соответствия требований культур к параметрам фотосинтеза, невозможно рассчитать систему освещения, для применения в промышленных масштабах, основываясь только на люменах (Лм) и люксах (Лк), так как появляется множество нюансов зависящих от типа и характеристик источников света и следовательно компенсируются требуемые показатели, мощностью (Вт) и освещённостью (Лк = Лм/м2), что не может являтся экономически эффективным решением. Отсюда следует, что LED модули с правильной спектральной составляющей и количеством ФАР, являются оптимальным вариантом освещения в интенсивной (закрытой) светокультуре, с возможностью управления параметрами PPFD, в зависимости от точки светового насыщения культуры выращивания.

Например, салатным культурам, при правильном спектральном освещение с высоты 50 см, требуется электрической мощности 65 Вт/м2 LED (качественные smd компоненты с требуемой комбинацией спектров), а при освещение ДНаТ (HPS агро) с цветовой температурой 2700К, требуется 100 Вт/м2, с такого же расстояния (плюс помогает солнце), при этом по значению PPFD (umol\m2*s) LED превосходит в 1,3 раза. Средняя эффективность LED против ДНаТ в 2,5 раза по показателям ФАР, при равной электрической мощности (при этом соотношение показаний люксметра будет 1LED к 1,3HPS)

PPF - число фотонов сгенерированных источником света            

PPFD - плотность потока фотонов фотосинтеза

 Плотность фотосинтетического фотонного потока -"необходимая для роста суммарная освещенность" имеет линейную связь с продукцией растениеводства.

Число фотонов в день на единицу площади в диапазоне от 400 до 700 нм очень важно для роста растений. Это значение называется плотностью фотосинтетического фотонного потока. Исследования показали, что эта "необходимая для роста суммарная освещенность" имеет линейную связь с продукцией растениеводства. 

Чтобы установить более прямую связь между ростом растений и общим суммарным излучением, последнее необходимо преобразовать в суммарное освещение, выраженное числом фотонов в диапазоне от 400 - 700 нм. Этот коэффициент преобразования следующий: 1 МДж/м-2 д-1 = 2,15 моль/м-2 д-1. Эти измерения показали, что коэффициент 2,15 прекрасно подтверждается на практике, а отклонения составляют не более ± 5%. 


LED - освещение на МГПУ рассчитывается по количеству излучаемой ФАР (umol\m2*s), в красной и синей области спектра и в зависимости от "точки светового насыщения" требуемой культуры. Требуемая ФАР определяется не на основе мощности источника света, а на расчетах требуемой плотности потока фотонов,  в комплексе с правильно подобранным соотношением областей спектра и с пиками длины волны 660 и 445 нм. Отсюда КПД светодиодного источника света полностью расходуется растением. 

Все расчёты производятся на основание показаний профессиональных измерительных приборов, предназначенных для измерения ФАР (квантометры в области ФАР, фитопирометры).

С помощью регулирования действия определённых длин волн, возможно управлять развитием растения и получать максимально возможные урожаи и вкусовые характеристики. Особенно, это актуально на цветущих растениях для регулирования плодоноса и на лекарственных растениях для повышения концентрации эфирных масел. В возможностях спектрального воздействия на те или иные свойства растений, не видно горизонтов... это направление, в промышленном растениеводстве на базе LED освещения, только набирает обороты...а в комплексе с минеральным питанием растений и применением полезных микроорганизмов в виде симбиоза - раскрывается весь потенциал растений, который был заложен природой.


Пример: Измерение параметров ФАР с помощью спектрофотометра.


Поставленные задачи в закрытой светокультуре:

  • минимизация себестоимости, за счёт максимального сокращения эксплуатационных расходов, человеческого фактора и энергозатрат,
  • получение максимальных урожаев, за счёт "управления" растениями,
  • ускорение сроков созревания, за счёт "управления" растениями,
  • увеличение сроков хранения, за счёт качественной составляющей конечного продукта.   
  • получения качественной и однородной продукции, по питательным, вкусовым и размерным характеристикам, за счёт соблюдения всех факторов, требуемых для жизненного цикла растений, с полным раскрытием их природного потенциала,
  • экологически чистое производство, за счёт отсутствия пестицидов и отходов производства,
  • отсутствие рисков связанных с климатическими особенностями, за счёт автоматизированных систем управления производством,
  • отсутствие рисков связанных с техническими факторами, за счёт установки современных инженерных систем и систем автоматического включения резерва,
  • долгосрочные прогнозы урожайности и как следствие отсутствие рисков при заключение договоров на поставку, за счет архивирования данных на всех этапах производства с протяженностью во времени и "управления" растениями.

LED освещение при закрытой светокультуре в 1,5 - 2,5 раза (зависит от сезона) эффективнее тепличного метода досвечивания. Достигается этот показатель за счет регулированной подачи световой энергии, в требуемых растению для поглащения, областях спектра, отсюда исключение полуденных стрессов (что обычно бывает при тепличном выращивание) и в следствие чего, в комплексе с минеральным питанием растений и применением полезных микроорганизмов в виде симбиоза, растение полностью раскрывает свой генетически обусловленный потенциал.

В конечном счёте получается недорогой, качественный и экологически чистый продукт однородного размера и состава с насыщенным цветом, вкусом, ароматом и с максимальной концентрацией полезных веществ.

    

    

    

   

   

Резюмируем по технологии закрытая светокультура. 

Только комплексный подход к инженерным системам, с применением технологии гидропонного выращивания растений (оптимальный состав макро и микроэлементов в питательном растворе), предпосевной подготовкой семян и дальнейшей биозащитой, совместно с инженерными решениями осветительных систем, подобранных на основе профессиональных расчетов и исходя из требования различных культур, к количеству светового вещества в определённых спектральных составляющих, правильно организованная упаковка и реализация продукта до конечного потребителя, способны решить поставленные задачи в коммерческом культивирование растений, независимо от масштабов производства. 



Сравнение конечной продукции выращенной в закрытой светокультуре на вертикальном гидропонном оборудование с тепличной продукцией

Обзор конечной продукции выращенной на вертикальном гидропонном оборудование в закрытой светокультуре

 

Проект «ЗАКРЫТАЯ СВЕТОКУЛЬТУРА»

 


В России импорт более 70% зелени и более 50% овощей

Импорт овощей и зелени, которые ввозят из Израиля, ЛиванаМорроко, Китая и др., их нужно сначала собрать, затем складировать, далее пройти всевозможные санитарные эпидемические мероприятия, пройти таможню, и наконец попасть на склад логистики, и потом попасть в торгующие точки, проходит большой период времени, 2-3 недели и настоящий овощ без, а тем более зелень химии не сохранится. Вакуумные упаковки для зелени не особо помогают, при вскрытии упаковки в скором времени необработанная зелень превратится в «кашу».

Внедрение технологий вертикального гидропонного выращивания в закрытой светокультуре, позволит фермерам

  • поднять урожайность и качество продукции на более высокий уровень,
  • открывать энергоэффективные производства в черте города - ситифермерство,
  • быть конкурентоспособным с импортом и АПК за счёт логистики, цены и качества продукции.

А это значит только одно — местных свежих овощей и зелени станет больше, а агробизнес станет рентабельным производством.

Микрозелень - комплекс витаминов от природы

Микрозелень (микрогрин) - культуры которые в раннем возрасте содержат полезных веществ, в десятки раз больше, чем их наличие во взрослых растениях, а совместно с технологией закрытой светокультуры, полезные вещества в микрозелени концентрируются в максимально возможном пике.

Аромат и вкус микрозелени весьма пикантен и это приносит свою изюминку в привычные блюда, а цвет черешка станет своеобразным их украшением. Зелёные, фиолетовые и красноватые листья и черешки создадут неповторимый колорит при сервировки ежедневных и праздничных блюд и закусок.

В 100 гр. микрозелени легкоусвояемого белка больше, чем в 100 гр. мяса.

Волшебный секрет микрозелени

Казалось бы, это просто маленькая зелень, но нет. У нее есть большой секрет. Если вы введете микрозелень в свой рацион, вы не только станете чувствовать себя бодрее и добрее, вы еще и помолодеете! Да-да! У вас начнут замедляться процессы старения, потому что в микрозелени содержится огромное количество антиоксидантов и хлорофилла, которые борются с окислением, которое со временем приводит к преждевременному старению клеток организма. Как начало новой жизни – нового растения – микрогрин омолаживает, наполняет энергией и исцеляет организм.

Три направления микрогринов

ПРОРОСТКИ (Sprouts) - используют проросшие семена до фазы семядольных листьев.

Проростки – это полезная и низкокалорийная еда. Есть 8 их разновидностей, которые помогут вам оздоровиться и сохранить красоту. Каждые пророщенные семена обладают уникальными свойствами.

Пророщенные семена и их свойства

  1. Пророщенная чечевица. Она богата витамином С: около 65 мг в 100 г продукта. Пророщенную чечевицу используют для профилактики ОРВИ и гриппа, она повышает уровень гемоглобина в крови. Таким образом, улучшается работоспособность и активность.
  2. Пророщенная пшеница. Содержит много клетчатки, хорошо влияет на работу кишечника и очень полезна для желудка, особенно при гастрите. Проростки имеют незаменимые аминокислоты, которые позволяют отсрочить появление седых волос.
  3. Пророщенная соя. Проростки обогащены лецитином, препятствующим образованию холестериновых бляшек и желчных камней. Также данный продукт улучшает память, внимание, мышление благодаря наличию холина в составе, который помогает восстанавливать клетки мозга и нервные ткани.
  4. Пророщенная брокколи. Она относится к ряду самых антиканцерогенных овощей. Обладает антираковым действием.
  5. Пророщенный миндаль. Проростки содержат около 60% масел, которые богаты незаменимыми аминокислотами, витаминами В и Е. Этот продукт укрепляет зрение, помогает при головной боли и проблемах с кишечником.
  6. Пророщенный лен. В проростках имеются линолевая и альфа-линоленовая кислоты. Они участвуют в процессе строительства клеточных мембран, укрепляют кровеносные сосуды, поддерживают эластичность мышц и кожи. Лен полезен при варикозе и сердечнососудистых заболеваниях.
  7. Проростки тыквы. Укрепляет память, успокаивает, нормализирует сон, повышает работоспособность. Мужчинам особенно рекомендуется употреблять этот продукт, поскольку он повышает потенцию и эффективен для профилактики простатита.
  8. Пророщенный кунжут. Его проростки содержат рекордное количество кальция: примерно 1500 мг на 100 г. Это даже больше, чем в сыре. Поэтому данный продукт укрепляет ногти, кости и восстанавливает зубную эмаль. К тому же кунжут весьма полезен при остеохондрозе и артрите.​

МИКРОЗЕЛЕНЬ (Micro Greens) - используют молодые растения проростки с хорошо развитым гипокотилем, семядольными листьями и началом роста второго настоящего листа

Зимой или весной, когда нехватка солнца и витаминов лишает сил, микрогрины помогут:

  • справиться с постоянной усталостью;
  • восстановить баланс витаминов и микроэлементов;
  • укрепить нервную систему;
  • зарядить бодростью;
  • придать сил и работоспособности;
  • «завести» иммунитет.

Польза микрозелени

Микрозелень является весьма полезной пищей для человека, которая содержит большое количество витаминов и минералов и  положительно сказывается на функционировании всего организма. Обладает бактерицидными и противопаразитарными свойствами, укрепляет иммунитет, защищает от свободных радикалов, профилактика рака, повышает уровень гемоглобина, улучшает работу эндокринной системы, выводит токсины, шлаки, нормализует обмен веществ, восстанавливает кислотно-щелочной баланс, профилактика мочекаменной болезни, повышает лактацию, ускоряет заживление ран и язв, укрепляет нервную систему, повышает выносливость и работоспособность, оказывает омолаживающий эффект, улучшает состояние кожи.
Богатая каротиноидами и витамином С микрозелень защищает организм от разрушительного действия свободных радикалов. Люди, регулярно употребляющие в пищу молодую зелень, могут похвастаться лучшей выносливостью и работоспособностью, а их 
обмен веществ неизбежно приходит в норму. С чисто вкусовой точки зрения, микрозелень способна подарить салату или любому другому блюду особую пикантность и неповторимый вкус.

БЕБИ ЛИВЗ (Beby leaves - молодые растения) - используют растения в фазе от двух до образования 4 - 5 настоящего листа

Богатая каротиноидами и витамином С  Беби Ливз защищает организм от разрушительного действия свободных радикалов. Люди, регулярно употребляющие в пищу молодую зелень, могут похвастаться лучшей выносливостью и работоспособностью, а их  обмен веществ  неизбежно приходит в норму. С чисто вкусовой точки зрения, молодые растения способны подарить салату или любому другому блюду особую пикантность и неповторимый вкус.

Целебные свойства хлорофилла

Как питательное и биологически активное вещество, хлорофилл из любой микрозелени оказывает следующее положительное влияние на организм человека:

  • укрепляет клеточные мембраны;
  • ускоряет формирование соединительной ткани, тем самым способствуя заживлению ран и язв;
  • усиливает иммунитет; обладая великолепными бактерицидными и противопаразитарными свойствами, может быть использован как средство для очищения организма от патогенных организмов – бактерий, грибков, вирусов, простейших;
  • предотвращая патологическое изменение молекул ДНК, является антимутагеном (что позволяет использовать его в качестве онкопротектора); по этой причине может назначаться в больших дозах онкологическим больным на любой стадии заболевания в качестве поддерживающего и вспомогательного средства;
  • предотвращает развитие мочекаменной болезни, сдерживая образование оксалатов в моче, и благотворно воздействует на систему фильтрации почечных канальцев, улучшает работу почек;
  • является мощным детоксикантом, выводит излишки лекарственных препаратов; способен очищать печень и дезактивировать радионуклиды, что дает возможность применять его как средство защиты при повышенном радиационном фоне рабочего места;
  •  улучшает работу эндокринной системы (полезен при диабете и заболеваниях щитовидной железы);
  •  укрепляет нервную систему, помогает справляться с повышенным стрессовым фоном;
  • благодаря сходству строения своей молекулы с молекулой гемоглобина, хлорофилл способен лечить анемические состояния организма, связанные с недостаточностью синтеза пигмента крови, повышая его уровень;
  • является великолепным субстратом для здоровой кишечной флоры.
  • уничтожает неприятный запах изо рта и уменьшает запах тела.

Еще он усиливает выработку молока у кормящих матерей. Также способствует устранению болезненных симптомов в критические дни. Он восстанавливает кислотно-щелочной баланс в организме,является сильным антиоксидантом, которые почему-то ищут в креветках, плодах, ягодах, и, что очень важно, обладает антиаллергическими свойствами касательно кожи и дыхания.

Выращивание в земле

При выращивании в земле в действительности вы не имеете понятия, что получают растения, так что почвенное фермерство становиться игрой в “поле чудес”. Сколько питательных веществ содержит почва? Как насчет обязательных микроэлементов? Должен ли я удобрять? Сколько необходимо добавить? Какое количество после последнего применения было смыто последним поливом или штормовым дождем? Вопросы возникают и возникают. Если вы не можете провести очень дорогой анализ почвы, то вы простосто незнаете, вам остается только гадать.

Проращивание семян — один из самых ответственных процессов при выращивании растений. Как правило, даже подготовка к нему отнимает много времени и сил: фермер или садовод пытается получить чистый субстрат, для чего делает массу разнообразных вещей: промораживает почву, пропаривает ее, затем старается сделать стерильной с помощью марганцовки и так далее. Печально, но все эти действия редко дают желаемый результат. Все равно в земле быстро появляются патогенные микроорганизмы, многие из которых вредны для семян и для рассады.

Немало забот и при пикировании, пересадке растений. Может повредиться корневая система, растения ослабевают, могут заболеть и даже погибнуть. При этом сохраняется опасность поражения их микроорганизмами, которых становится все больше.

 

 

И конечно же пестециды

 

Почва используется как субстрат для фермерского производства. Плюсами является доступность и простота технологий для выращивания, минусами является низкая производительность, накопление солей тяжёлых металлов, вредителей и болезней, плохая управляемость влажностью и питанием растений.

  

В последние годы в мире производители  все больше переходят на производство по малообъемной технологии в закрытом грунте. Связано это с накоплением болезней и вредителей, а также с тем, что все больше и больше химикатов запрещены к использованию и все больше и больше гектаров земли истощены современным интенсивным земледелием.   ​

Причины истощения почв

Основными причинами, которые впоследствии приводят к эрозии грунтов, дефляции (ветровая эрозия почв), дегумификации (потере гумуса), водной эрозии (разрушение земли под воздействием водных потоков), овражной эрозии (способствует уничтожению сельскохозяйственных земель, создавая расчлененный рельеф) являются:

  • Поверхностное загрязнение почв минеральными удобрениями, химикатами, пестицидами, нефтепродуктами, производственными отходами, выхлопными газами автотранспорта.
  • Засоление почв (происходит при неумеренном поливе почв при засушливой погоде).
  • Заболачивание земель (сопровождается деградационными процессами в почве и биоценозе, в результате скопления на их поверхности остатков, которые не подвержены разложению).
  • Опустывание (длительное отсутствие растений и микроорганизмов на больших земельных территориях). В некоторых случаях, эти процессы могут приводить к разрушению биосферы и как результат превращения земель в пустыню.
  • Использование сельскохозяйственной техники. Регулярное механическое воздействие приводит к уплотнению, истощению почвы и разрушению её структуры, за счет чего ухудшаются характеристики земли, которая со временем становится непригодной для выращивания сельскохозяйственных культур.

Вертикальное гидропонное производство в закрытой светокультуре, возможно организовать в городской черте и независимо от масштабов выращивания.

Преимущества закрытой светокультуры:

  • Отсутствует необходимость в строительстве тепличного комплекса
  • Не требуется оформления и монтажа инженерных составляющих для обеспечения комплекса энергоносителями (газ, электричество, вода и пр.)
  • Не требуется строительство подъездных путей и пр. эксплуатационных моментов
  • Минимизируются вопросы логистики
  • Энергопотребление ниже тепличных производств
  • Площадь производства сокращается в 6 - 12 раз (в зависимости от количества уровней гидропонного оборудования)
  • Снижение энергозатрат на отопление в 10 раз по сравнению с тепличными методами
  • Снижение энергозатрат на освещение в 1,8 раза в сравнении с тепличными методами
  • Экологическое выращивание продукции без применения пестицидов и стимуляторов роста, применение которых в современных тепличных комбинатах, являются неизбежной процедурой.
  • Инновационность производства заинтересовывает потенциального покупателя конечной продукции.
  • Подходят любые, климатически доработанные производственные помещения (цеха промзон, ангары любого типа, цокольные этажи зданий и пр.)
  • Технология закрытой светокультуры успешно применяется в регионах России. 
  • Качество конечной продукции на порядок выше конкурентов
  • Отсутствие конкуренции в технологическом вопросе и себестоимости в связи с инновационностью бизнеса
  • Возможность постепенного наращивания производства, вследствие чего, минимизируются риски сбыта готовой продукции. 

В закрытой светокультуре с 1000 кв. м снимается до 300 кг зеленой продукции в сутки. 

Гидропоника и бессмертие 

Технология увеличения продолжительности жизни

1. Общие замечания.

Почему ворон живет 350 лет, черепаха 450 лет, кедр – 750 лет, человек едва перебирается за порог 80 лет? По данным Научно-исследовательского и проектного института Градоагроэкопром, возраст биологического организма тесно связан с количеством химических элементов устойчиво находящихся в составе его крови, клеток, органов и систем.

Если вы измерите состав химических элементов в крови и клетках Ворона, который прожил 350 лет, можно обнаружить до 30-и химических элементов. Если вы измерите состав химических элементов в крови и клетках Кедра, который рос 750 лет, можно обнаружить до 65 химических элементов. И такую же прямую зависимость можно проследить у других живых организмов.

2. Химический состав биологического организма и продолжительность жизни.

При измерении состава химических элементов в крови и клетках разных видов растений и животных, можно установить закономерность - чем больше химических элементов устойчиво удерживается в крови биологического организма, тем больше продолжительность жизни. Найдена прямая зависимость продолжительности жизни от содержания химических элементов в крови человека.

Из этого делятся вывод - чем больше химических элементов в крови человека, тем дольше продолжительность жизни.

3. Химический состав крови.

В настоящее время согласно таблицы Менделеева известно 104 химическим элемента. Если обучить человеческий организм удерживать устойчиво в составе крови 104 элемента, то будет достигнут желаемый результат – продолжительность жизни 1200 лет. В настоящее время в устойчивый состав крови человека входит 7-9 элементов. Это дает возможность достигать возраста 80-105 лет.

4. Пропорция химических элементов в составе крови человека.

104 химических элементов, в природе находиться в определенной пропорции (количественное содержание в коре земли, в крови человека также соблюдается пропорция химических элементов, пропорция эта зависит от региона проживания человека, вида деятельности, образа жизни, питания и т.д.

                                                                                  

Как определить индивидуальную пропорцию для отдельного человека? Пропорцию устойчивого состава химических элементов для крови человека определяется согласно нормам ПДК (предельно допустимая концентрация каждого химического элемента безвредная для человека) Но для каждого человека потребуется индивидуальная пропорция, которая подбирается с учетом корректировки региона, место рождения, веса организма и т.д. Т.е. это надо определить у каждого человека. Это измеряется информационным измерительным комплексом.  Т.е. измеряется состав крови человека и определяется его постоянное устойчивое содержание химических элементов в крови. Это измеряется в динамике в течении месяца, этого времени хватит, что бы проанализировать устойчивое содержание химических элементов каждого отдельного человека.  На основании полученных данных, определяется необходимое количество химических элементов для каждого отдельного человека.

5. Технология выращивания человека и метод доставки химических элементов в кровь.

5.1 Общие замечания

Доставка химических элементов в кровь человека приводится в усваиваемой для человека форме – хелатной. Хелаты – клешевидные комплексные элементы. Размеры хелатов: 10 в минус девятой степени. Структура хелатов практически идентична природной структуре. Поэтому хелаты биологически активны и отличаются высокой усвояемостью. Исходя из этого следует разработать технологию системного обеспечения организма нормируемым количеством химических элементов.

Это представляется возможным двумя способами:

- через пищу

- через воздух

5.2 Методы доставки химических элементов в пищу

Основные составляющие пищи человека.

Пища человека представляется в виде 5 составляющих:  

  1. – мясо животных;
  2. – мясо рыб;
  3. – мясо птиц;
  4. – биомасса растений;
  5. – вода.

5.3 Методы доставки химических элементов в биомассу растений

Общие замечания.

Человек начинает умирать с 24 летнего возраста в течение 48 лет, доживая до 72 лет, что вызвано низким употреблением в пищу свежесобранных до 15-20 минут от уборки, натуральных овощных продуктов с заданными химическими показателями в области 104 химических элементов.

Задача увеличения возраста населения решается путем круглогодичного употребления в пищу свежесобранных до 15-20 минут от уборки, натуральных овощных продуктов с заданными химическими показателями в области 104 химических элементов.

Наиболее простым для нас является научить растения удерживать определенный состав химических элементов. Пища растений, наиболее просто усваиваемая человеком. Это представляется так – через питательные растворы методом гидропоники мы учим растение усваивать и держать постоянно в себе – 5-8 химических элементов в нужной для нас пропорции.

Так мы получаем набор растений, каждое со своим набором химических элементов (предельно допустимая концентрация каждого химического элемента безвредная для человека). И человек употребляя в пищу данные растения, постепенно насыщает свой организм необходимым количеством химических элементов, что благоприятно воздействует на его здоровье и продолжительность жизни.

Свежесобранные до 15-20 минут овощи – становятся повседневным продуктом питания, незаменимым источником химических элементов, витаминов, эфирных масел и фитонцидов, необходимых для здоровья, гармоничного развития и долголетия человека

5.4 Методы доставки химических элементов в мясо житных

При данном методе, мы кормим животных растениями, удерживающими в своем соке необходимый состав химических элементов, так мы обучаем организм животного удерживать в своей крови до 30 химических элементов. Мясо данного животного богатое химическими элементами поступает в пищу для человека.

5.5 Методы доставки химических элементов через воздух.

Данный метод, позволяет создавать в воздухе необходимую концентрацию химических элементов. И человек через легкие усваивает набор химических элементов. На сегодняшний день имеются разработки воздушных растворных узлов для помещений, а также глобальный проект растворного узла на орбите земли (ОЗ-1 и У-1) при поддержании химического состава воздушного бассейна Земли со 104-я химическими элементами

В 1992 компанией «Патент» разработана методика выравнивания содержания химических элементов в воздушном растворном узле планеты Земля путем перераспределения промышленных предприятий с учетом объемов выделения ими химических выбросов в атмосферу (рис. 3).

Это первый вариант (способ) создания 104-х элементного воздушного растворного узла Земли.

Рис.3

 

 

Рис.3 Организационно-структурная схема воздушного растворного узла Земли. Количество химических элементов 104. 1- промышленные предприятия.

 

 

 

Рис.4Вторым шагом в создании воздушного растворного узла Земли является создание космического комплекса - химического картриджа Земли (ХКЗ-1), размещенного по схеме огорода землян в зоне регулирования атмосферы (рис. 4).

Рис. 4 Организационно-структурная модель космического комплекса типа химический картридж Земли - ХКЗ-1. Картридж ХКЗ-1 вращается вокруг земли, равномерно распределяет в атмосферу

Земли химические элементы, создавая баланс 104 химических элементов и систему распределение в атмосфере элементов (РАЭ).

Таким образом, продолжительность жизненного цикла интеллектуального биокомплекса принимается равной 1200 лет, что соответствует до библейской продолжительность жизни человека. Это минимальный временной период жизни интеллектуального биокомплекса, необходимый для достижения в течении последующих 3-х тысячелетий к 5-му тысячелетию.

Выводы.

Современная технология выращивания человека в семье обеспечивает продолжительность жизни до 70-80 лет. Государственная технология выращивания (Япония) обеспечивает продолжительность жизни до 120 лет. Межгосударственная технология должна обеспечить продолжительность жизни человека 350-600 лет.

Межгалактическая технология 1200 лет.

На сегодняшний день, наша команда может изобрести автоматизированный гидропонный комплекс (ситиферма), позволяющий производить продукцию с заданным набором химических элементов. Данный комплекс может обеспечивать одного человека или же группу людей 40 видами растений с заданным набором химических элементов.

Наша задача провести исследование о влиянии химических элементов на здоровье и продолжительность жизни. Для этого необходимо привлечь инвестиции на создание комплекса, позволяющего динамически измерять состав крови человека, а также обеспечить питание человека набором из 104 химических элементов.

Предложения.

Задача увеличения возраста населения до 120 лет, решается путем круглогодичного употребления в пищу свежесобранных до 15-20 минут от уборки, натуральных овощных продуктов. Свежесобранные овощи – становятся повседневным продуктом питания, незаменимым источником химических элементов, витаминов, эфирных масел и фитонцидов, необходимых для здоровья, гармоничного развития и долголетия человека.

Суточная доля не свежесобранной тепличной продукции в рационе россиянина составляет менее 11 г/ чел.сут. Метод увеличения минимальной суточной нормы потребления свежесобранной овощной тепличной продукции на душу населения до 84-134 грамм на человека в сутки не позволяет до конца решить поставленную задачу.

Необходим метод, позволяющий увеличить минимальную суточную норму потребления свежесобранной овощной тепличной продукции на душу населения до 400-500 г/чел.сут., а перспективную до 1000-1200 г/чел.сут. На сегодняшний день мы можем предложить автоматизированный гидропонный комплекс обеспечивающий людей свежесобранными овощами.

Данная задача решается.

В промышленных и гражданских сооружениях

  • размещением гидропонного комплекса в цокольном этаже дома - промышленные установки на основе многоярусной гидропоники, обеспечивающей квартал свежими овощами (жители дома также получают, через вентиляционные системы - кислород от растений, а также оптимальную влажность в квартире, что благоприятно влияет на здоровье человека), 
  • оборудованием подвальных помещений на основе многоярусной гидропоники по технологии закрытая светокультура,
  • на свободных территориях промзон - постройкой круглогодичных ситиферм.
Яндекс.Метрика