Концепція створення автоматизованих біотехнічних систем у рослинництві

Анотація

Анотація. Для вирішення продовольчої та екологічної проблеми необхідно  створення високоврожайних сортів рослин, але це потребує багатолітньої селекційної та агрономічної роботи. Одним з шляхів прискорення цього процесу є створення автоматизованих біотехнічних систем з використанням рослин в якості джерела інформації про умови  життєзабезпечення.

У дослідженні рослини, як цілісної біосистеми, до цього часу склалася парадоксальна ситуація: при достатній повноті відомостей про первинні процеси обміну речовин і розвинутої теорії продуктивного процесу, опис життєдіяльності цілісної рослини виявляється вкрай скрутним.  Цілісна рослина поводиться цілком інакше, ніж сукупність клітин, і її життєдіяльність не зводиться до сукупності фізіологічних процесів. Складнощі, що виникають при спробі опису життєдіяльності рослини, пов'язані головним чином із відсутністю адекватних моделей.  

Чисельні реальні і практичні ефекти в рослинництві, одержувані методом випадкових проб, не можуть дати оптимальних  статистично достовірних даних. Найперспективнішим шляхом  вирішення цього питання є реалізація  концепції створення замкнених автоматизованих рослинних біотехнічних систем з  використанням  рослини в ланці зворотного зв’язку, в якості  джерела інформації та розробка математичних моделей, на основі яких визначався б можливий діапазон змін параметрів коригуючих електрофізичних зовнішніх впливів.

Метою дослідження є обґрунтування підходів до створення автоматизованої системи керування адаптацією та продуктивністю рослин на базі застосування зовнішніх електрофізичних впливів і технічних засобів, що дозволяють контролювати реакцію рослинного біологічного організму на такого роду впливи.

На підставі досліджень вітчизняних та закордонних дослідників зроблено висновок про доцільність використання біоелектричних характеристик у якості об’єктивного критерію функціонального стану рослин. Як середовище, так і рослина є складним  об'єктом. У роботі проаналізовано взаємозв’язки в системі рослина - середовище, виділені ресурсні й інформаційні канали, визначена сукупність параметрів стану, характер прямих і перехресних взаємозв'язків, виявлені джерела збурень. Визначено мінімальний набір параметрів біологічного об’єкту рослинного походження, який дає можливість контролювати і коригувати адаптаційні та продукційні процеси рослини. Розроблено технічний засіб, що дозволяє виконувати вимірювання біоелектричного потенціалу в режимі поточного чаcу.

Ключові слова: автоматизована система керування, рослина, біоелектричний потенціал, технологія, параметри стану, електромагнітне випромінювання