Вопросы стандартизации фитосветильников и методов измерения

Заметка о новом отечественном измерительном приборе в журнале "Мир теплиц", № 6/2017. Посмотреть дополнительную информацию можно на http://intech-eng.ru/pg100n.html. Не заменит ли он спектрофотометр ТКА-Спектр? Отделяемая измерительная головка – очень большое удобство данного прибора.

                                        Прибор для измерения ФАР
                    А.В. Панкрашкин, ген. директор ООО «ИНТЕХ Инжиниринг»

Нами создан прибор PG100N для измерения спектральной энергетической плотности света (все остальные параметры – расчётные). Мы проводили его сравнительные измерения с приборами на рынке. Наше преимущество – это точность измерений. При измерении света другими приборами возникает инструментальная погрешность, или погрешность при расчётах.

Принцип работы – точное измерение в области ФАР от 400 до 700 нм, и дополнительно мы диапазон расширили (380-780 нм). Поэтому, когда коллеги приводят расхождения в измерениях по разным длинам волн, это происходит в силу различной спектральной чувствительности измерительных приборов к определённой длине волны.

В нашей модели в видимой области чувствительность почти линейная. Мы сделали фиксированный датчик. Его можно развернуть, вывести отдельно, и им можно управлять со своего смартфона или планшета. У прибора есть встроенная стационарная программа, и данные можно обрабатывать по достаточно многим параметрам. Можно видеть спектр во всей области ФАР, от красного до синего диапазона, выделен УФ- и БИК-свет.

Если есть необходимость, можно посмотреть данные по свету в традиционном варианте, в люксах. И сейчас, по просьбе наших коллег, мы добавили энергетический параметр в виде данных в Вт/м² для всего спектра и по длинам волн.

Поскольку наш прибор программируемый, мы постоянно добавляем различные параметры измерений. Он позволяет снимать различные источники света: натриевые лампы, светодиодные источники света, люминесцентные и сравнить их характеристики.

Прибор в России пока не сертифицирован, но мы собираем статистику и проводим измерения на различных источниках света. Он один из самых точных в силу того, что самый главный узел – датчик – работает в нужном диапазоне ФАР.

Во ВНИСИ разработали разработали первую редакции национального стандарта ГОСТ Р … «Светокультура растений. Термины и определения». Посмотреть текст можно по ссылке: http://www.vnisi.ru/joomla/files/gost-r-svetokultura-rastenij_-t-i-o-_-pervaja-redakcija.pdf. Можно отправлять свои замечания и предложения до 31.10.2018 по адресу http://ntn@vnisi.ru.

Посетители форума замечания и предложения по предлагаемому стандарту вполне могут писать в этой теме .

Поскольку предлагаемый стандарт призван охватить терминологию в части фотометрических, фотобиологических, агротехнических характеристик, связанных с освещением/облучением растений в сооружениях защищённого грунта – т.е. предполагает прикладную агрономическую направленность, и предназначен для РУССКОЯЗЫЧНОГО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, то ряд терминов требует исправления и уточнения.

2.3 темница: данный термин введён в оборот В.П. Шарупичем (Гипронисельпром) ещё в прошлом веке, но использовался/используется им и специалистами старшего поколения лишь как юмористический; поскольку это слово в современном русском языке имеет значение лишь как «место заключения» .

2.4 городская ферма: в принципе, это разновидности технологии вертикального выращивания. Термин «технологии вертикального выращивания» наиболее универсально-собирательный и соответствует нормам русского языка. Неплохое название дают всем этим делам специалисты из Агрофизического НИИ (СПб) – «фитотехкомплексы», иначе «светодиодные фитоустановки».

Тем не менее с 01.12.2017 уже стандартизирован термин: многоярусные установки стеллажного типа (см. ГОСТ Р 57671-2017 и ПНСТ 211-2017), к которым относятся преобладающая часть существующих городских ферм.

2.6 искусственное освещение: примечание к термину совершенно неточно. «Досветка» и т.п. действительно являются профессиональным жаргонизмом; но термин «досвечивание» (исторически, это буквальный перевод нидерландского «belichting») является устоявшимся на протяжении последних десятилетий, и соответствуют реальному значению искусственного освещения для растений, по крайней мере, в 3-6 световых зонах России.

2.8 ассимиляционное освещение: эта мало употребляемая калька с нидерландского «assimilatiebelichting», пришедшая к нам через переводы с английского языка, ему место явно в в пункте 2.6.

2.18 фитохром: данное описание термина соответствует уровню науки где-то 1970-х годов. В настоящее время установлено, что большинство видов высших растений содержат шесть белков-фитохромов – phyA' и phyA'', phyB, phyC, phyD и phyE, которые различаются по физиологической роли, по аминокислотной последовательности и по фотостабильности; со спектрами действия от ультрафиолетовой до ближней инфракрасной области. И в зависимости от интенсивности освещения различают три совершенно разных типа светофизиологических реакций, в которых могут участвовать те или иные фитохромы.

Также, если вводить в данный документ понятие о фитохромах, то, по-видимому, следует описывать и все ныне известные фоторецепторы высших растений. Так, криптохромы (Cry1-5) и фототропины (Phot1-2) чувствительны к УФ-А, фиолетовой и синей области спектра, суперхром (неохром) воспринимает и синий и красный свет, кроме того, существует специализированный сенсор света в области УФ-В – белок UVR8.

2.22 фотопериодизм: предлагаю более содержательную и точную редакцию, как «реакция растения на суточный ритм освещённости/облучённости, ритмические изменения морфологических, биохимических и физиологических свойств и функций организма под влиянием чередования и длительности световых и темновых интервалов времени».

2.28 световая кривая фотосинтеза (продуктивности): фотосинтез совсем не эквивалентен продуктивности в масштабе целого растения и тем более фитоценоза. Также нигде в отечественной литературе не встречается выражение «световая кривая продуктивности». Предлагаю слово «продуктивность» убрать, либо дать моё замечание в виде примечания к данному термину.

3.2 оптическое излучение: опечатка, диапазон оптического излучения распространяется до 1 000 000 нм (1 мм). Замечу, что в существующем пункте 3.20 эта цифра указана правильно.

3.13 диффузное излучение неба:  серьёзная ошибка – приведена калька с английского, в советской/российской научной и учебной литературе используется исключительно русскоязычный термин «рассеянное излучение» (неба, солнца).

3.20 инфракрасное излучение: следует дополнить, как и в случае УФ-излучения, значениями диапазонов длин волн, а именно –

5.6 диффузное стекло, 5.7 прозрачное стекло, 5.8 умное стекло: термин «диффузное стекло» как прямой перевод с английского является устоявшимся, хотя я бы заменил его на русскоязычный термин «рассеивающее стекло». Выражение «умное стекло» (вариант перевода с английского smart window) способно только рассмешить, куда лучше «электрохромное стекло» или даже транскрипция «смарт-стекло».

Отличие прозрачного стекла от диффузного, по-видимому, следует давать через действующий ГОСТ 26302-93 «Стекло. Методы определения коэффициентов направленного пропускания и отражения света». У этих типов стекла наблюдается совершенно различный коэффициент направленного пропускания света – отношение значения светового потока, нормально прошедшего сквозь образец, к значению светового потока, нормально падающего на образец.

5.21-5.31: все эти термины, по-видимому, следует перенести в раздел 3 Излучение.

В 17.10.2018 в 18:58, BKB сказал:

Во ВНИСИ разработали разработали первую редакции национального стандарта ГОСТ Р … «Светокультура растений. Термины и определения». .... Можно отправлять свои замечания и предложения до 31.10.2018...

В прошлом месяце наконец-то официально принят и опубликован ГОСТ Р 58461-2019 "Освещение растений в сооружениях защищенного грунта. Термины и определения". Текст можно посмотреть на http://protect.gost.ru/v.aspx?control=8&baseC=6&page=0&month=9&year=2019&search=&RegNum=1&DocOnPageCount=15&id=225673&pageK=8D0EFC03-9A8D-4187-9848-937D963978B5 и на других интернет-ресурсах.

По сравнению с проектом, официальный текст (и даже название) стандарта сильно изменён и радикально сокращён; похоже, учтено большинство замечаний. Правда, лично у меня к разработчикам (ВНИСИ) неудобный вопрос – а зачем этот стандарт вообще нужен биологам и агрономам, и будет ли от него какая-то практическая польза? 

3 часа назад, BKB сказал:

а зачем этот стандарт вообще нужен биологам и агрономам, и будет ли от него какая-то практическая польза? 

Да чтобы переводчики технической литературы не переводили тексты с английского, как кому в голову взбредет, а пользовались определенной терминологией и не морочили головы агрономам.

В 17.10.2019 в 13:42, M23 сказал:

Введение в стандарт "фотонных величин" 2.2.44. и 2.2.45. по прежнему ненаучно.

В 2019 году вступили в силу изменения определений основных единиц Международной системы единиц (СИ), состоящие в том, что основные единицы СИ стали определяться через фиксированные значения фундаментальных физических постоянных. При этом величины всех единиц остались неизменными, однако из их определений окончательно исчезла привязка к материальным эталонам (смотри https://ru.wikipedia.org/wiki/Изменения_определений_основных_единиц_СИ_(2019)).

Для нас же важно, что в официальное 9-е издание "SI Brochure: The International System of Units" весной 2019 года добавлено "Appendix 3: Units for photochemical and photobiological quantities" [Приложение 3: Единицы измерения фотохимических и фотобиологических величин]. Официальные тексты размещены на https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/. По этой теме на сентябрьской НТК по применению светодиодных фитооблучателей выступал P. Blattner.

Таким образом:
(1) фотонная система величин теперь получила официальный статус;
(2) но зачем она вообще нужна, мне, Олегу (М23) и многим-многим другим не понятно ...

С 01.01.2021 вводится в действие ПНСТ 410-2020 Светокультура растений. Нормы искусственного освещения для зеленных культур.

Стандарт устанавливает нормы искусственного освещения зеленных культур, выращиваемых в многоярусных установках стеллажного типа или при одноуровневом размещении растений на полу или столах ("салатные линии") в помещениях без естественного освещения.

Стандарт применяют при проектировании и эксплуатации осветительных установок, предназначенных для выращивания зеленных культур в условиях светокультуры растений.
Стандарт не устанавливает нормы искусственного освещения для выращивания в условиях светокультуры растений, отличных от зеленных культур, таких как томаты, огурцы, цветы, лекарственные растения и др.

Нормы освещения, установленные стандартом, обеспечивают оптимальные с точки зрения производительности и энергоэффективности условия для выращивания зеленных культур в указанных выше типах установок защищенного грунта в условиях светокультуры растений, а также создание нормальных условий для зрительной работы обслуживающего персонала.

Текст можно посмотреть на http://protect.gost.ru/v.aspx?control=8&baseC=6&page=0&month=12&year=2020&search=пнст 410&RegNum=1&DocOnPageCount=15&id=227891.

34 минуты назад, Олег сказал:

Галад и Рефлакс сделали задел для деградации целой отрасли...

Промышленная светокультура в России началась и бурно развивалась в основном на светильниках от "Рефлакс" и "Галад". О каких-либо признаках деградации этой отрасли нам ничего неизвестно. Поэтому поясните, пожалуйста, свою мысль!

4 минуты назад, Олег сказал:

Ничего кроме вредительства логически не предполагается.

Во ВНИСИ просто очень хотели показать собственную полезность/незаменимость и быстренько израсходовать средства, выделенные на разработку стандартов. Это не для кого не секрет .

Если же говорить о вредительстве, то самую грандиозную антирекламу любых LED-светильников в России сделал Philips/Signify: не разработав соответствующую технологию даже наполовину, поспешил влезть в масштабное промышленное производство (ТК "Агро-Инвест").

19 минут назад, Proizvoditel сказал:

А что уже есть отрицательная статистика по их применению ? 

Два года гигантских убытков в ТК "Агро-Инвест" ясно показали, что король (Philips/Signify) в плане технологии совершенно голый. Об остальных моментах я писал полтора года назад в https://greentalk.ru/topic/7144/?do=findComment&comment=95755, https://greentalk.ru/topic/11780/?do=findComment&comment=93033 и https://greentalk.ru/topic/7144/?do=findComment&comment=95984. Насколько мне известно, ситуация мало изменилась.

Применения светодиодных светильников на многоярусных сити-фермах я не касаюсь, поскольку изначально было ясно, что там будут они вне конкуренции.