Анализ математической модели фотосинтеза в условиях защищенного грунта

Abstract

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 %.

Keywords

• математическое моделирование
• фотосинтез
• световой режим
• фотосинтетически активная радиация
• эффективность