ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ КОРНЕОБИТАЕМОЙ СРЕДЫ В РИЗОТРОНЕ А.В. Александров, И.Н.Черноусов ГНУ АФИ Россельхозакадемии, г. Санкт-Петербург Изучение. - презентация

1 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ КОРНЕОБИТАЕМОЙ СРЕДЫ В РИЗОТРОНЕ А.В. Александров, И.Н.Черноусов ГНУ АФИ Россельхозакадемии, г. Санкт-Петербург Изучение корневых систем и их взаимодействия с микрофлорой на протяжении онтогенеза растений остаётся весьма актуальной проблемой. Наиболее целесообразным для проведения таких исследований является использование разработанной в отделе светофизиологии растений и биопродуктивности агроэкосистем серии ризотронов, где в качестве корнеобитаемой среды (КС) используется тонкослойный аналог почвы (ТАП). Проведенные исследования позволили установить тесную взаимосвязь между ростом, развитием, продуктивностью растений, активностью микробиотического комплекса в ризоплане и условиями жизнеобеспечения корневых систем и надземной части растений пшеницы, томата и огурца. Выявлены оптимальные температурные режимы КС для огурца (гибрид Московский тепличный) на начальных этапах роста. Дальнейшее исследование роли температурных режимов КС представляет значительный интерес в связи с изучением взаимодействия микробиотического комплекса в ризоплане и корневых систем, моделированием ряда ситуаций в полевых агроэкосистемах и разработкой эффективных приёмов и средств управления продуктивностью и устойчивостью агроэкосистем. Можно тем или иным способом обеспечить необходимую температуру ТАП, где расположена основная часть корней. Следует однако отметить, что корневая система частично размещается вне поверхности ТАП, отступая в среднем на 10…20 мм. Температурный режим этой части корневой системы отличается от температурного режима ТАП. С целью выяснения роли этого фактора и обеспечения одинакового температурного режима для всех участков корневой системы нами разработана схема двухконтурного регулирования температуры корнеобитаемой среды (РТКС), примененная в ризотроне типа РТКС. Первый контур относится к регулированию температуры питательного раствора (ПР), циркулирующего через КС. Подготовленный по температуре (используются компрессор, конденсатор, испаритель и нагреватель), ПР подаётся насосом в вегетационный блок ризотрона и равномерно распределяется по ширине ТАП, протекая сверху вниз по его капиллярам. Второй контур относится к регулированию температуры воздуха во внутреннем объёме теплоизолированного корпуса вегетационного блока и позволяет корректировать температуру ТАП и воздушного слоя вблизи ТАП. Подготовленный по температуре воздух циркулирует через внутренний объём вегетационного блока. Включение и отключение кондиционера, устройства подготовки ПР и насосов осуществляется компьютером в соответствии с информацией, получаемой от группы датчиков температуры (ПР, воздуха, ТАП) и уровня ПР. Применение системы двухконтурного регулирования температуры КС позволяет обеспечить задаваемые температурные режимы по всей площади ТАП, а также в воздушном слое КС, в диапазоне 5…40 о С. Ризотроны рассмотренного типа весьма перспективны для проведения широкого спектра исследований в области физиологии растений, микробиологии, фитопатологии, экологии, почвоведения, агрохимии, растениеводства, а также в селекции и семеноводстве. Они могут использоваться в научно-исследовательских организациях биологического и сельскохозяйственного профиля, на опытных станциях, в высших и средних специализированных учебных заведениях. Рис. 1. Вегетационный блок ризотрона РТКС (общий вид). Рис. 2. Блок подготовки (подготовка воздуха и ПР по температуре, обработка информации от группы датчиков о температуре, влажности воздуха в КС, уровне ПР в баках, передаваемой на компьютер). Рис. 3. Блок-схема терморегулирования корнеобитаемой среды в ризотроне. Исполнительные устройства 1-8: 1 – охладитель ПР (компрессор)2 – вентилятор канальный 3 – охладитель воздуха4 – нагреватель воздуха 5 – нагреватель ПР6 – насос ПР 1 (блок подготовки) 7 – насос ПР 2 (вегетационный блок)8 – увлажнитель К исполнительным устройствам 1-8 ЭВМ ARC-485 USB RS485 Выхо д ы 1- 8 Датчики 1-8 ТРМ RS485 Блок ручного управления Датчики ТРМ RS485 Блок ручного управления Выходы 1- 8 Рис. 4. Изменение температуры ПР, воздуха в КС и уровней ПР в баках (для контроля систем ризотрона использована адаптированная программа SCADA ).