Как повысить урожайность и качество тепличных культур?
Как повысить урожайность и качество тепличных культур?
Без процесса фотосинтеза световая энергия не смогла бы превратить углекислый газ в кислород - элемент, необходимый для жизни и для наших культур. УровеньCO2 необходимо постоянно контролировать, чтобы гарантировать урожайность и качество тепличных культур. Как можно точно контролировать уровеньCO2?
Фотосинтез, источник жизни и генератор сахара
Знаете ли вы, что помимо кислорода наши растения производят еще и сахар?
Фотосинтез - это источник кислорода, которым мы дышим, и пищи, которую мы едим. Без процесса фотосинтеза световая энергия не смогла бы превратить углекислый газ в кислород.
Его эффективность зависит от ряда параметров. Один из них - концентрация углекислого газа в окружающем воздухе.
Помимо углекислого газа, растению для роста необходим сахар. Фактически оно само производит сахар. Минералы, вода и свет - вот другие необходимые компоненты.
Реакция фотосинтеза протекает следующим образом: CO₂ + H₂O + свет → сахар + O₂
Точнее, этот сахар используется растением в качестве топлива. Он позволяет ему генерировать новые клетки и, в некотором роде, дышать.
Зачем контролировать уровеньCO2 в теплицах?
Ответ прост: контроль CO₂ оптимизирует процесс фотосинтеза, стимулируя и контролируя рост растений.
Тепличное растениеводство становится все более реальным явлением во всем мире. По оценкам, в Европе насчитывается 405 000 гектаров теплиц.
За последние 20 лет произошла революция в тепличном выращивании и технологиях.
Еще недавно урожайность томатов в 100 тонн/га в теплице считалась хорошим показателем... Сегодня в высокотехнологичных теплицах урожай в 600 тонн/га не является чем-то необычным.
Ханс Драйер, директор Отдела растениеводства и защиты растений Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций
Использование теплиц помогает оптимизировать рост культур
Вы можете подумать, что в регионах мира с обильным солнечным светом теплицы не нужны. Но это не так.
Опять же, в зависимости от культуры,CO2, как и температура и скорость воздуха, является ключевым параметром, и его оптимальный уровень варьируется.
Известно, что концентрацияCO2 в окружающем воздухе резко возросла со времен промышленной революции и еще более стремительно растет сегодня.
Однако в настоящее время его средний уровень составляет около 400 ppm (частей на миллион), или 0,04% воздуха, которым мы дышим.
При правильном освещении и температурном режиме помидоры лучше всего растут при 900 ppm, а огурцы - при 700 ppm.
Поддерживает оптимальную концентрацию углекислого газа для роста
Поэтому представляется очевидным, что атмосферы,контролируемые CO2, и, следовательно, теплицы, должны развиваться во всех регионах, чтобы решить задачу обеспечения продовольствием всего мира в ближайшие годы.
Нидерланды известны как пионер в области тепличного выращивания с контролируемой атмосферой. Имея значительное и постоянно растущее число 9 000 крупных теплиц, занимающих 0,25 % от общей площади страны, этот рынок представляет собой значительную долю ВВП страны. На нем занято 150 000 работников, а 80 % продукции экспортируется.
Испания также известна тем, что здесь находится одна из самых больших теплиц в мире. Она расположена в Альмерии, где теплицы занимают площадь почти 200 км².
Как можно контролировать обогащение CO2 в теплице?
Дополнительный CO₂ следует вводить в период солнечной погоды, но не в пасмурные дни или ночью.
Его можно добывать из горелок, работающих на нефти или природном газе. В этом случае необходимо позаботиться о том, чтобы избежать присутствия в теплице токсичных газов, как для растений (SO2, этилен и т.д.), так и для персонала (угарный газ).
Вы также можете использовать чистый жидкийCO2, приобретенный у коммерческих поставщиков.
Наиболее распространенным методом обогащенияCO2 для тепличных условий является сжигание ископаемого топлива. А топливом, которое чаще всего используется для обогащенияCO2, является природный газ . При сжигании одного м³ природного газа образуется около 1,8 кгCO2.
ДобавлениеCO2 может привести к локальным изменениям концентрацииCO2 во всей теплице. Горизонтальные и вертикальные градиенты в условиях окружающей среды являются неблагоприятными, но неизбежными. Самое главное -избежать снижения однородности роста растений и урожая. Например, в случае распределительной сети высокая концентрацияCO2 наблюдается вблизи распределительных трубок, а низкая - у конька или вблизи открытых вентиляционных окон. Поэтому целесообразно размещать распределительные линииCO2 на низком уровне, как можно ближе к культурам. Таким образом, естественная диффузия углекислого газа к верхней части теплицы обеспечит равномерное обогащениеCO2 вдоль вертикальной оси.
Горизонтальное распределение также является сложной задачей, поскольку вся поверхность теплицы должна содержать одинаковое количествоCO2, чтобы все растения росли с одинаковой скоростью, а зрелость и качество урожая были одинаковыми.
ПРИНЦИП РАСПРЕДЕЛЕНИЯ CO₂ В ТЕПЛИЦЕ
Решение Fuji Electric для повышения урожайности и качества тепличных культур
Создание сети мониторингаCO2 : инфракрасный анализаторCO2
Чтобы обеспечить объемную однородность (как по горизонтали, так и по вертикали) концентрацииCO2 в теплице, лучшей стратегией является ее измерение в нескольких точках теплицы.
Это можно сделать с помощью нескольких газоанализаторов и/или путем многоточечного отбора проб с помощью одного анализатора, в зависимости от размера теплицы и имеющегося бюджета.
В случае большой теплицы используется несколько контроллеровCO2, чтобы охватить весь объем. Чтобы атмосфера была максимально репрезентативной, каждый контроллер будет одновременно измерять несколько небольших зон (обычно 4 или 6).
Эта оптимизированная стратегия обеспечивает равномерное распределениеCO2 по всем культурам.
МониторCO2 ZFP компании Fuji Electric для теплиц - это специализированный газоанализатор NDIR (Non-Dispersive Infra-Red). Он был разработан много лет назад для этих целей и был усовершенствован с опытом. Более 10 000 мониторов ZFPCO2 в настоящее время используются по всей Европе для оптимизации производства продуктов питания путем усиления фотосинтеза за счет удобренияCO2.
Оснащенный собственным внутренним фильтром и насосом, этот инфракрасный анализатор способен всасыватьокружающий воздух в районе своего расположения, а затем из отдаленных районов с помощью сети пробоотборных трубок. Обычная стратегия, подобная той, что показана на рисунке напротив, заключается в том, чтобы всасывать воздух из нескольких районов, чтобы обеспечить однородностьCO2 в целевой зоне.
Установка контроллера ZFP CO₂ проста, а его уникальная стабильность позволяет проводить ежегодную калибровку.
Как работает анализатор NDIR CO2?
Недисперсионная инфракрасная технология Fuji Electric известна с 1960-х годов благодаря своей прочности и стабильности сигнала в самых суровых климатических условиях.
Датчик работает с помощью инфракрасного (ИК) источника, который направляет световые волны через ячейку, заполненную образцом воздуха. Этот воздух движется к оптическому фильтру, расположенному перед детектором ИК-излучения.
Детектор ИК-излучения измеряет количество ИК-излучения, проходящего через оптический фильтр.
Полоса ИК-излучения, также создаваемая ИК-источником, очень близка к полосе поглощенияCO2 в 4,26 микрона. Поскольку ИК-спектрCO2 уникален, совпадение длины волны источника света служит сигнатурой или "отпечатком пальца" для идентификации молекулыCO2.
Когда инфракрасный свет проходит через ячейку, молекулыCO2 поглощают определенную полосу инфракрасного света и пропускают другие длины волн. В конце детектора оставшийся свет попадает на оптический фильтр, который поглощает все длины волн света, кроме длины волны, поглощенной молекуламиCO2 в ячейке для образца. Наконец, ИК-детектор считывает оставшееся количество света, которое не было поглощено молекуламиCO2 или оптическим фильтром.
Измеряется разница между количеством света, излучаемого ИК-источником, и количеством ИК-излучения, принимаемого детектором. Поскольку эта разница является результатом поглощения света молекуламиCO2, присутствующими в воздухе внутри камеры, она прямо пропорциональна количеству молекулCO2. Эти данные затем обрабатываются внутренней электронной платой и выводятся в виде сигнала 4-20 мА, используемого системой обогащенияCO2.
Преимущества анализатора Fuji Electric ZFP
Обеспечивает идеальное обогащение CO₂ для тепличного выращивания.
Сделайте своих клиентов счастливыми, позволив им получить максимальную отдачу от теплицы.
Сократите расходы на установку и эксплуатацию, используя весь потенциал анализатора ZFP.
Измерение содержания CO2 в теплицах Анализатор Fuji Electric ZFP
Простая установка и эксплуатация МониторCO2 ZFP - это настенный анализатор "под ключ".
Газоанализатор, предназначенный для мониторинга теплиц Его встроенный насос и фильтр позволяют отбирать пробы атмосферы из любой точки теплицы.
Надежные данные Высокоточный газоанализатор NDIR с гарантированными характеристиками.
Большая гибкость и выбор диапазонов измерений Диапазоны измеренияCO2 могут быть выбраны для любого типа культур.
Простота обслуживания Сам газоанализатор не требует обслуживания. Встроенный пылевой фильтр и насос для отбора проб недороги, легко доступны и очень просты в обслуживании.
Увеличенные интервалы калибровки Технология ZFP NDIR уникальна своей стабильностью сигнала, требующей калибровки всего один раз в год.
