Введение
ГЛ. 1. Связь продуктивности растений с факторами среды корнеобитаемой зоны 15
1.1. Связь продуктивности растений с основными факторами среды в почвенном слое 15
1.1.1. Транспирация и водные потенциалы в тканях растений и почве. Доступность почвенной влаги для растений в полевых условиях 15
1.1.2. Роль аэрации корнеобитаемой среды растений. Основные модели аэрации 18
1.1.3. Влияние факторов минерального питания в почве на продуктивность растений 21
1.2. Особенности корневого снабжения растений в корневых модулях применительно к
производственной космической оранжерее 24
1.2.1. Проблемы оптимизации водного потенциала и аэрации в корневых модулях для наземных условий и невесомости 25
1.2.1.1. Методы определения границ допустимого диапазона водных потенциалов в корневых модулях 25
1.2.1.2. Методика и результаты экспериментального определения диапазона оптимальных водных потенциалов 28
1.2.2. Обеспечение минерального питания растений в соленасыщенных пористых ионообменных субстратах 32
1.2.3. Влияние физических свойств корнеобитаемой среды и конструктивных параметров корневого модуля на рост и развитие растений 36
ГЛ.2. Разработка системы корневого снабжения с реверсивной водоподачей 48
2.1. Разработка способа и устройства системы корневого снабжения с реверсивной водоподачей в корневой модуль 48
2.1.1. Преимущества и недостатки известных систем корневого снабжения для космических оранжерей 48
2.1.2. Описание разработанной системы корневого снабжения с реверсивной водоподачей 50
2.1.3. Разработка конструкции корневого модуля для системы корневого снабжения с реверсивной водоподачей 52
2.1.4. Разработка макета и циклограммы работы системы корневого снабжения с реверсивной водоподачей 54
2.2. Разработка СКС с реверсивной водоподачей в КМ для конвейерной космической
оранжереи с цилиндрической посадочной поверхностью 58
2.2.1. Разработка блока корневых модулей для выращивания конвейерного посева зеленных растений в оранжерее с цилиндрической посадочной поверхностью 58
2.2.2. Разработка гидравлической схемы и циклограммы работы блока водообеспечения для системы корневого снабжения конвейерной оранжереи 60
ГЛ. 3. Расчёт конструктивных и режимных параметров системы корневого снабжения для цилиндрической конвейерной оранжереи 67
3.1. Задачи оптимизации параметров системы корневого снабжения 67
3.2. Разработка и. идентификация общих математических моделей движения воды в корневых модулях с пористым почвозаменителем 69
3.3. Расчет оптимальных размеров цилиндрических корневых модулей и блока корневых модулей для конвейерной оранжереи 77
3.4. Расчёт параметров циклограммы работы системы реверсивной водоподачи для СКС 79
3.4.1. Расчёт времени и объема закачки воды в КМ (фаза I) 79
3.4.2. Расчёт длительности паузы между закачкой и откачкой воды в корневой модуль 86
3.4.3. Расчёт длительности периода откачки воды из корневого модуля 87
3.4.3.1. Оценка длительности переходного процесса откачки воды из КМ после длительной вегетации растений 91
3.4.3.2. Методические проблемы экспериментального исследования влагопереноса в условиях невесомости и в наземном контроле 92
3.5. Апробация разработанной системы корневого снабжения растений в вегетационных опытах с зеленными растениями 100
Заключение 108
