No abstract

In various sectors of the agro-industrial complex, innovations are used to improve production efficiency. For livestock and poultry farming, innovative solutions related to feed additives are especially relevant. A valuable phytogenic additive to the feed rations of farm animals and poultry is hydroponic green fodder obtained by germinating seeds. Off-season obtaining of green forage on a hydroponic basis is associated with significant expenditures of thermal and electrical energy, in connection with which the urgent task is to reduce the energy intensity of production. To increase the energy efficiency of green fodder production, it is proposed to create the necessary conditions for the seeds to realize their potential with the help of methods and means of electrical technology, which make it possible to realize “smart” (controlled) germination and to influence the bioelectric potentials of seeds due to their electrification. As a result of the studies carried out, the maximum charge received by germinating seeds of legumes in the corona discharge field was determined. It was found that the electrification of germinating seeds promotes the activation of growth processes, an increase in the yield and quality of hydroponic green forage, and a decrease in the energy intensity of its production.

5 2019 А ГР ОНОМИЯ АГРОНОМИЯ БАСАРЫГИНА Елена Михайловна, Южно-Уральский государственный аграрный университет ЗАХАРОВА Евгения Александровна, Южно-Уральский государственный аграрный университет ШЕРШНЕВ Александр Владимирович, Южно-Уральский государственный аграрный университет ГОРШКОВА Елена Олеговна, ООО Агрокомплекс «Чурилово» ДАВЫДОВ Денис Викторович, Южно-Уральский государственный аграрный университет Рассмотрены результаты исследований, связанных с апробацией предложенного способа экспресс-диагностики растений, проводившихся в производственных условиях ООО Агрокомплекс «Чурилово». Установлено, что спектр поглощения листового аппарата растений огурца в контрольном варианте (субстрат -минеральная вата) и опытном варианте (субстрат -агроперлит) отличался несущественно: средние арифметические величины поглощения хлорофилла в контроле и опыте составили соответственно 3,668 и 3,772; поглощения каротиноидов -3,560 и 3,403; поглощения цитохрома -2,681 и 2,645 соответственно. Несущественные отличия имелись в содержании микро-и макроэлементов в листьях растений и урожайности. Выявлено, что способ экспресс-диагностики, основанный на анализе спектров поглощения листового аппарата, позволяет получать результаты, сопоставимые с результатами химического анализа и оценкой урожайности, и может использоваться для диагностирования состояния растений.УДК 631.589.2(41.9) СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА Введение. Современные способы и технические средства позволяют своевременно выявлять внутренние изменения в растениях до начала протекания негативных процессов, снижающих их урожайность [1,7, 9, 10, 12,14, 15]. Коррекция питания растений после появления визуальных признаков стрессового состояния малоэффективна, так как позволяет сохранить лишь 5-7 % урожая [1,7, 9, 10, 12,14, 15, 16].Существующие методы экспресс-диагностики, успешно применяющиеся в растениеводстве открытого грунта, не всегда могут быть использованы в условиях культивационных сооружений в силу специфических особенностей корнеобитаемой среды и минерального питания тепличных растений. Это делает актуальным разработку и апробацию методов диагностирования растений, возделываемых в условиях защищенного грунта.Цель исследований заключалась в апробации предложенного способа экспресс-диагностики, основанного на анализе спектра поглощения листового аппарата растений и предназначенного для условий растениеводства защищенного грунта.Методика исследований. С помощью известных способов экспресс-диагностики: фотометрии, флуориметрии, рефрактометрии и ионометрии производится диагностирование питания и иммунного статуса сельскохозяйственных растений (рис. 1). Экспресс-анализ клеточного сока растений на уровень рН или на содержание сухого вещества (Brix) позволяет диагностировать резистентность растений к заболеваниям и вредителям непосредственно в полевых условиях. В первом случае клеточный сок анализируется с помощью рНметра, во втором -с помощью рефрактометра [10].

Цифровая инфраструктура сельского хозяйства опирается на технологические решения, к которым относятся технологии городского сельского хозяйства и автономных вертикальных ферм. Для реализации комплекса мер по цифровой трансформации урбанизированного растениеводства необходимо использование информационно-коммуникационных технологий в процессе производства продукции. Наряду с выполнением операций, направленных непосредственно на осуществление вегетационного процесса, следует выполнять дополнительные виды действий, которые направлены на создание базы данных по перспективным агротехнологиям, параметрам микроклимата; культурам и сортам и т.д. В этом плане целесообразным является использование информации, получаемой с помощью спектрального оборудования и системы видеонаблюдения, которая может являться частью общей системы компьютерного (машинного) зрения. Сбор такой информации осуществлялся в лаборатории урбанизированного растениеводства ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ с помощью системы видеонаблюдения, установленной на фитотроне «Роса-1», и спектрофотометра «ТКА-Спектр» (ФАР). В статье представлены данные, относящиеся к выращиванию растений земляники: наглядная информация, получаемая с помощью цифрового фитотрона, и параметры светового режима в фитоценозе. В частности, соотношение облученности в синей, зеленой и красной спектральных зонах составило соответственно 16,7; 28,6; 54,7 %. Использование указанных значений в качестве нормированных позволяет оценить коэффициент отклонения спектра и энергоемкость облученности в соответствии с энергоинформационным подходом, который предусматривает использование расчетных данных по энергоемкости производства продуктов урбанизированного растениеводства в цифровой форме. В целом базы данных, формируемые в условиях лаборатории, предназначены для реализации мероприятий, связанных с цифровой трансформацией урбанизированного растениеводства путем использования данных в цифровой форме при планировании и управлении производством продуктов растениеводства; поддержки принятия решений, консультационного сопровождения и обучения; перехода к «умному» производству; внедрения систем компьютерного зрения.

Вегетационные индексы, представляющие собой показатели, рассчитываемые в результате операций с различными спектральными диапазонами, отражают общее состояние растительности и используются для решения широкого круга задач в сельском хозяйстве. В настоящее время известно более 150 вариантов вегетационных (растительных) индексов, подобранных экспериментальным путем, расчет большей части которых основан на двух наиболее стабильных участках кривой спектральной отражательной способности растений. Установлено, что возможно использование вегетационных индексов при осуществлении относительной оценки степени воздействия факторов естественной или искусственной окружающей среды на стабильность развития растений. Вегетационные индексы принимаются в качестве билатеральных признаков в парных точках поверхности листа; коэффициенты отражения определяются с помощью гиперспектральной камеры. В статье предлагается задействовать вегетационные индексы в рамках физического (спектрофотометрического) метода фитомониторинга и растительной диагностики. Исследования, связанные с определением вегетационных индексов для растений ежевики «Карака черная», осуществлялись в лаборатории урбанизированного растениеводства ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ. Выращивание растений, полученных с помощью метода микроклонального размножения, осуществлялось на ярусах фитотрона «Роса-1» при температуре воздуха 20…22 °С и относительной влажности 40…60 %. Для определения десяти вегетационных индексов были отобраны листья разной окраски: зеленой; красновато-зеленой; желто-зеленой; желтой и бледно-желтой. Коэффициент пропускания определялся с помощью спектрофотометра UV-1800 Shimadzu. В результате проведенных исследований установлены диапазоны значений вегетационных индексов. В частности, средние арифметические значения вегетационных индексов NPCI, SIPI, NDVI, TVI изменяются в диапазоне от 0 до 1,0, при этом для зеленых листьев характерны следующие значения: 0,15; 0,82; 0,80 и 0,71 соответственно. В дальнейших исследованиях предусматривается определение рекомендуемых значений вегетационных индексов, характерных для растений ежевики, активно растущих и развивающихся в различных условиях искусственной окружающей среды.