Анализ математической модели фотосинтеза в условиях защищенного грунта

УДК 519.8:581.132

  • Вера Владимировна Журавлева Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • Анастасия Станиславовна Маничева Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • Анна Андреевна Мартынова Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
Ключевые слова: математическое моделирование, фотосинтез, световой режим, фотосинтетически активная радиация, эффективность

Аннотация

Актуальной является проблема прогнозирования изменения интенсивности фотосинтеза, связанного с изменением режима освещения, концентрации атмосферного углекислого газа и температуры. Соответствующие модели могут помочь выбрать оптимальный режим выращивания растений в защищенном грунте, а также служить основой для прогноза последствий глобального изменения климата. Отмечается, что в условиях защищенного грунта наиболее значим фактор освещенности растений.

Целью исследования является построение алгоритма досвечивания растений в условиях защищенного грунта на основе математической модели фотосинтеза. Авторами введена величина эффективности досвечивания и исследована ее зависимость от коэффициента светопропускания кровли.

Решение основной задачи исследования достигается тем, что световой режим в сооружениях защищенного грунта осуществляется на основе досвечивания до идеального (оптимального) для данного вида растений. Введенная величина эффективности досвечивания показывает, каковы будут затраты энергии на производство продуктов фотосинтеза и, как следствие, позволяет оценить экономические издержки.

Рассматриваемый способ искусственного освещения культур дает возможность эффективно использовать как солнечный свет, так и искусственное освещение, обеспечивая оптимальный режим освещения круглый год, что позволяет повысить интенсивность фотосинтеза на 50-80 %.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Вера Владимировна Журавлева, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)

кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры теоретической кибернетики и прикладной математики

Анастасия Станиславовна Маничева, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры теоретической кибернетики и прикладной математики

Анна Андреевна Мартынова , Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)

студентка Института математики и информационных технологий

Литература

Журавлева В.В., Казазаев В.В. О моделировании фотосинтеза растений в условиях глобального изменения климата // Известия Алт. гос. ун-та. 2017. № 4 (96). DOI: 10.14258/izvasu(2017)4-18.

Экология : учебник / под ред. Г.В. Тягунова. М., 2005.

Дмитриева Г.А. Физиология растений. М., 2005.

Аутко А.А., Гануш Г.И., Долбик Н.Н. Овощеводство защищенного грунта. Минск, 2006.

Каримов И.И., Яковлев С.М. Повышение эффективности облучения растений в условиях закрытого грунта // Достижения науки — агропромышленному производству : материалы LIII Международной научно-технической конференции. Челябинск, 2014.

Каримов И.И., Галиуллин Р.Р. Эффективность использования светодиодных светильников в тепличных хозяйствах // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2016. № 1 (12).

Молчанов А.Г., Самойленко В.В. Энергосберегающее оптическое облучение промышленных теплиц. Ставрополь, 2013.

Юферев Л.Ю., Шахраманьян М.А., Стребков Д.С., Прошкин Ю.А. Светодиодное освещение на основе резонансной системы передачи электрической энергии // Альтернативная энергетика и экология. 2012. № 11 (115).

Хворова Л.А., Брыксин В.М., Гавриловская Н.В., Топаж А.Г. Математическое моделирование и информационные технологии в экологии и природопользовании. Барнаул, 2013.

Penning de Vries F.W.T., Van Laar H.H. Simulation of plant growth and crop production. Wageningen, 1982.

Полуэктов РА., Смоляр Э.И., Терлеев В.В., Топаж А.Г Модели продукционного процесса сельскохозяйственных культур. СПб., 2006.

Bernacchi C.J., Singsaas E.L., Pimentel C., Portis A.R., Long S.P. Improved temperature response functions for models of Rubisco-limited photosynthesis // Plant, Cell and Environment. 2001. Vol. 24. DOI: 10.1111/j.1365-3040.2001.00668.x.

Журавлева В.В. Моделирование процессов фотосинтеза и фотодыхания С3-растений // Математическая биология и биоинформатика. 2015. Т. 10. Вып. 2. DOI: 10.17537/2015.10.482.

Журавлева В.В. Об одной модели фотосинтеза // Агроэкосистемы в естественных и регулируемых условиях: от теоретической модели к практике прецизионного управления : материалы Всероссийской научной конференции (с международным участием). СПб., 2016.

Опубликован
2020-09-09
Как цитировать
1. Журавлева В. В., Маничева А. С., Мартынова А. А. Анализ математической модели фотосинтеза в условиях защищенного грунта // Известия Алтайского государственного университета, 2020. № 4(114). С. 86-91. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282020%294-13.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)