Теплицы увеличивают урожайность культур короткого дня с помощью усовершенствованного управления освещением

В сельскохозяйственном производстве свет является одним из ключевых факторов окружающей среды, влияющих на рост и развитие растений. Для культур короткого дня продолжительность воздействия света напрямую определяет переходы их стадий роста и урожайность. Теплицы с контролем освещения, также известные как теплицы с затемнением или фотопериодические теплицы, позволяют круглогодично выращивать культуры короткого дня, искусственно манипулируя световыми циклами, преодолевая сезонные ограничения. Эта технология стала важным компонентом современных методов ведения сельского хозяйства.

Принцип и значение контроля освещения

Основная концепция контроля освещения включает использование затеняющих материалов для искусственного сокращения светового дня, имитируя условия короткого дня, чтобы вызвать или ускорить цветение и плодоношение у культур короткого дня. Эта технология предлагает несколько важных преимуществ:

• Преодоление сезонных ограничений: Обеспечивает круглогодичное выращивание культур короткого дня независимо от естественных световых циклов, увеличивая урожайность и экономическую отдачу.
• Оптимизация циклов роста: Точный контроль продолжительности освещения позволяет корректировать циклы роста культур в соответствии с оптимальным временем выхода на рынок.
• Улучшение качества продукции: Оптимизированные условия освещения улучшают накопление питательных веществ в культурах, повышая качество и вкус.
• Сокращение вредителей и болезней: Скорректированные циклы роста позволяют избежать пиковых периодов вредителей, сокращая использование пестицидов и обеспечивая более устойчивое производство.

Типы теплиц с контролем освещения

В зависимости от методов затенения теплицы с контролем освещения в основном делятся на два типа: системы внешнего затенения и внутреннего затенения.

1. Теплицы с контролем освещения с внешним затенением

Эти теплицы оснащены затеняющими материалами, установленными на внешней конструкции, обычно с использованием механизмов сворачивания или раздвижения. Эта конструкция относительно проста, экономична и подходит для модернизации существующих обычных теплиц.

Структурные характеристики:

• Затеняющие материалы: Обычно черная затеняющая ткань или пленка с отличными светоблокирующими свойствами и устойчивостью к атмосферным воздействиям.
• Эксплуатация: Может быть ручной или моторизованной для развертывания и втягивания затеняющих материалов.
• Вентиляция: Требует учета воздушного потока для предотвращения чрезмерного накопления температуры после затенения.

Преимущества и недостатки:

• Преимущества: Более низкая стоимость, простота установки и обслуживания, подходит для модернизации существующих конструкций.
• Недостатки: Затеняющие материалы, подверженные воздействию погодных условий, имеют более короткий срок службы; возможна утечка света в зависимости от качества установки; ручное управление может быть трудоемким.

2. Теплицы с контролем освещения с внутренним затенением

Они оснащены затеняющими материалами, установленными внутри конструкции теплицы, обычно с использованием двухслойной конструкции с прозрачными внешними материалами и затеняющими внутренними слоями. Этот тип обеспечивает превосходный контроль освещения и долговечность, но при более высокой стоимости, что делает его более подходящим для нового строительства.

Структурные характеристики:

• Двухслойная конструкция: Внешний прозрачный слой (стекло или пластиковая пленка) пропускает естественный свет; внутренний затеняющий слой обеспечивает контроль освещения.
• Затеняющие материалы: Обычно многослойная затеняющая ткань или пленка с отличными светоблокирующими и изоляционными свойствами.
• Эксплуатация: Обычно моторизованная для высокого уровня автоматизации.
• Вентиляция: Комплексные системы поддерживают надлежащий воздушный поток и условия окружающей среды.

Преимущества и недостатки:

• Преимущества: Превосходный контроль освещения, более длительный срок службы, более высокая автоматизация, точное управление окружающей средой.
• Недостатки: Более высокая стоимость, более сложная структура, более высокие требования к установке и обслуживанию.

Ключевые технологии в теплицах с контролем освещения

Успешная реализация теплиц с контролем освещения зависит от нескольких критических технологий:

1. Выбор затеняющего материала

Выбор затеняющего материала существенно влияет на эффективность и долговечность. Ключевые соображения включают:

• Степень затенения: Должна превышать 99% для полной темноты, необходимой культурам короткого дня.
• Устойчивость к атмосферным воздействиям: Должна выдерживать воздействие ультрафиолета, ветра и дождя.
• Воздухопроницаемость: Должна обеспечивать некоторый воздухообмен для предотвращения чрезмерной влажности.
• Экологическая безопасность: Должна быть свободна от вредных веществ.

Общие материалы включают черную затеняющую ткань, светонепроницаемую пленку, ткань с алюминиевым покрытием и многослойные системы затенения.

2. Проектирование и установка системы затенения

Правильный дизайн обеспечивает эффективную работу и эффективность. Важные факторы включают:

• Совместимость с конструкцией теплицы
• Соответствующая площадь покрытия
• Метод работы (ручной или автоматизированный)
• Интеграция системы управления

Установка требует внимания к герметизации, плавному развертыванию, структурной устойчивости и функциям безопасности.

3. Управление температурой и влажностью

Затенение изменяет микроклиматические условия, требуя тщательного контроля окружающей среды с помощью вентиляции, систем охлаждения (например, туманообразования или мокрых стен) и регулирования влажности.

4. Дополнительное освещение

В пасмурные периоды или зимние месяцы искусственное освещение (светодиодные, ДНаТ или металлогалогенные лампы) может поддерживать оптимальные условия роста с надлежащей интенсивностью и продолжительностью.

5. Предотвращение вредителей и болезней

Повышенная влажность от затенения требует интегрированных стратегий борьбы с вредителями, подчеркивающих профилактику, биологический контроль, физические ловушки и выборочное использование пестицидов при необходимости.

Применение и будущие разработки

Теплицы с контролем освещения доказали свою эффективность для хризантем, клубники, помидоров и перца, обеспечивая круглогодичное производство и гибкость рынка. Будущие достижения, вероятно, будут сосредоточены на:

• Умной автоматизации с использованием IoT и анализа данных
• Энергоэффективных материалах и системах
• Точном контроле окружающей среды
• Многофункциональной интеграции с другими сельскохозяйственными технологиями

По мере развития сельскохозяйственных технологий теплицы с контролем освещения будут продолжать преобразовывать производственные возможности для культур короткого дня во всем мире.