Агрофизические основы управления световым режимом агроценозов

• Автор: Марков, Иван Ермолаевич
• Шифр специальности: 06.01.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 47 с. : ил.; 20х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Акталънооть_П]эоблемь1. Световой режим агроценозов определяется временем года, географической широтой, ориентацией культур и теплиц, расстояниями между ними в ряду, оптическими свойствами их крон и тепличных ограждающих материалов, системами досвечивания растений (Ничипорович A.A., 1968; Мошков Б.С., 1970; Шульгин И.А., 1970; Росс Ю.К., 1971; Тооминг Х.Г., 1972; Тараканог Г.И., 1972; Брызгалов В.A., 1972; Воронин А.Д., 1972; Ермаков Е.И., 1972;
Гуляев Б.И., 1972; Марков И.Е., 1972, Коломейченко В.В.,Беденко В.П. 1974; Третьяков H.H., 1978; Стребков Д.С., 1980; Мухин В. Д. ,1985; Шейн Е.В., 1987; Судницын И.И., 1989 и др.). Интенсификация растениеводства вообще и тепличного в частности прежде всего основывается на оптимизации светового режима агроценозов путем максимального использования в фотосинтетической деятельности культур солнечной энергии и минимального - электрической (Прищеп Л.Г., 1972; Свентицкий И.И., 1974; Расстригин В.H., 1975; Марков И.Е., Г975; Иванов Г И., 1982; Оидько Ф.Я., 1983; Кретов И.A., 1985; Карпов В.И., I9Ö6; Леман В.М.,1986 и др.).
Установлено (Донских Н.П , 1965; Иванов П.П., 1965 и др.),что в период полного плодоношения световой режим центральной части крупнообъемных плодовых деревьев является лимитирующим фактором В фотосинтетической и продукционной деятельности агроценоза (2-13,
16). В связи с.этим оптимизация светового режима плодовых культур представляет важное значение для повышения урожайности садов (Соловьева М.A., 1970; Кудрявец Р.П., 1976; Седов Е.Н., Г977; Девято в A.C., 1980; Фаустов В.В.,1991; Пильщикея Ф.И.,1992 и др.).
Для ускорения селекционного процесса растений важное значение имеет проведение его круглый год (Мошков Б.С.,1970; Батыгин Н.Ф., 1972; Ермаков Е.И.,1978 и др.).Это возможно в селекционных, репродукционных и других теплицах (17, 20, 31, 44). В этих теплицах ускоряется в 1,5-2 раза выведение и размножение новых сортов и гиб-оидов культур (31, 44 , 57-75 , 91-97).
Рост стоимости энергоресурсов, наличие в эксплуатации оконного стекла и обычной пленки требует создании многосезонных теплич-т|х материалов для оптимального использования солнечной радиации и шмального применения искусственных исто '-'ников света (Ко тович И.Н. 1Ш2; КретоЕ И.A., 1982; Осипова Г.С., 1У64 и др.). Поэтому созда-I? селективных тепличных материалов со сроком службы 7-10 лет (99, lOf) по сравнению с существующими позволяет обеспечить расширение юиэводства продукции в защииюнном грунте (ЗГ) и уменьшение капитальных и эксплуатационных расходов.

В растениеводстве конструкции крон культур и густота их посадки, системы досвечивания, ограждающие материалы применяются в качестве основных средств, регулирующих световой режим как в открытых, так и в закрытых агроценозах. Обоснование необходимости придания растениям и агроценозам, тепличным материалам тех или иных оптических свойств возможно лишь на базе агрофизических исследований влияния этих факторов на продукционные показатели культурных растений (Бондаренко Н.Ф.,1976; Усков И.Б.,1982; Якушев В.П. 1995 и др.)
В связи с вышеизложенным актуальна разработка агрофизических основ управления интенсификации использования солнечного излучения путем оптимизации оптических сеойств растений и агроценозов, систем их досветирания, ограждающих тепличных материалов, обеспечивающих повышение продуктивности культур и энергоматериалосбере-жения (сокращения те~.лопотерь из теплиц, перераспределения света в них).
0со£еШ]аС1Ь_райоть!. Разработка новых с селективными свойствами тепличных материалов с научно-обоснованными оптическими свойствами требует трех необходимых этапов: первый - агрофизическое обоснование оптических свойств материалов, второй - технология и производство материалов, третий - производственные испытания и рекомендации по применению новых тепличных материалов. Настоящая работа в части новых тепличных материалов посвящена выполнению первого и третьего этапов. Второй этап разрабатывается специалистами в области химии стекла и полимеров из следующих организаций: НПО ’’ТехстроИстекло”, НПО "Пластик", ОНПО "Пластполимер", НИИхимполи-мер и др. Все рассматриваемые ниже новые тепличные материалы созданы в результате совместного сотрудничества.
Уеь_и_задачи.исследований - агрофизическое обоснование и оптимизация оптических свойств крон растений, ограждающих тепличных материалов, систем досвечивания рассады и селекционных культур с целью управления световым режимом агроценозов.
диссертации заключается в том, что впервые:
установлены и оптимизированы оптические свойства крон плодовых культур в агроценозе, разработаны прямые и косвенные методы оценки их светового режима;
определены минимальные облученности ФАР и методики расчета досвечивания в рассадных теплицах;
установлены минимальные облученности ФАР и методики расчета досвечивания в селекционных сооружениях;

поглоданной ФАР агроценозом лимонов 0,103x10 кг/Вт, что ниже, чем у аналога (табл.13). Это объясняется прежде всего тем, что лимоны сорта Мейер в зоне влажных субтропиков 6 световой зоны достигают высокой .урожайности в возрасте 8-10 лет (40-50 кг с дерева). В наших опытах урожайность в среднем достигла 15, 22 кг лимонов с дерева (П5).
Предложенные критерии могут найти практическое применение в оценке продукционной эффективности поглощенной солнечной радиации агроценозами в открытом и защищенном грунте. Исследования (2-130) свидетельствуют, что оптимизация светового режима агроценозов сопровождается повышенной фотосинтетической продуктивностью.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты наших исследований (2-130) показали, что процесс усвоения солнечной ФАР фотосинтезирующим аппаратом агроценозов является одним из основных в образовании количественных и качественных показателей урожайности. В агроценозах представляет интерес урожай с единицы площади поля, а не с одного растения. По этому следует формировать оптимальные условия фотосинтетической деятельности листового аппарата в агроценозе для максимального использования солнечной энергии на увеличение урожайности.
Проведенные нами исследования свидетельствуют, что оптимизация светового режима культурных растений в открытом и защищенном грунте сопровождается повышенной фотосинтетической продуктивностью, превышающей ее уровень в обычных условиях. Поэтому развитие агрофизических исследований по управлению световым режимом агроценозов является важным этапом по интенсификации фотосинтетической деятельности и продукционного процесса культурных растений. Результаты наших комплексных исследований являются важным вкладом в развитие общей теории управления фотосинтетической продуктивностью культурных растений в открытом и защищенном грунте, дальнейшее изучение которой представляет существенный научный интерес.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
I. На основании многолетних комплексных исследований впервые разработаны агрофизические основы управления световым режимом агроценозов, выявлены новые закономерности оптимизации облученности крон плодовых культур и критерии корреляции эффективности ФАР в фотосинтетической.и продукционной деятельности культурных растений, определены показатели усиления сяеторассеивающкх и тепло-удерживающих свойств тепличных ограждающих материалов, минимиза-