МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИВА И КОНТРОЛЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ ВЫРАЩИВАНИИ ГИДРОПОННЫХ ЗЕЛЕНЫХ КОРМОВ

RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 9 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 72 DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.17503329 МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИВА И КОНТРОЛЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ ВЫРАЩИВАНИИ ГИДРОПОННЫХ ЗЕЛЕНЫХ КОРМОВ Каландаров П.И. д.т.н., профессор Абдуллаева Д.А. ассистент Ерзакова Р.К. ассистент «Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства» национальный исследовательский университет АННОТАЦИЯ Нехватка кормовой базы в сельском хозяйстве, особенно в животноводстве, возникла необходимость в применении других различных методов по выращиванию и дальнейшей её обеспечения. Одним из таких систем более оптимальным является гидропонная система выращивания зеленых кормов в закрытых помещениях. В связи с тем, что в гидропонной технологи корневая система при производстве зеленого корма является основной частью, для её плодотворного развития были рассмотрены системы применения систем автоматизации полива: система капельного и аэропонной системы полива, а также средства автоматики, а именно работа таймера (электронного реле времени), которые используются при работе насоса с выдержкой времени. Ключевые слова: гидропонный метод, зеленые корма, корневая система, типы полива растений, средства автоматики, таймеры (электронное реле времени). Введение. В настоящее время с увеличением потребностей населения в продукции сельского хозяйства, возникла необходимость создания условия для развития животноводства. А это значит, в свою очередь и развитие продовольственной базы. На сегодняшний день, в связи с уменьшением сельскохозяйственных угодий продовольственная база по обеспечению животных зелеными кормами, резко сократилась. Поэтому в данном случае альтернативным методом по обеспечению кормовой базы можно применить гидропонный метод производства зеленых кормов [1,2,3]. Гидропонный метод выращивания зелёных кормов – это без почвенное выращивание растений. При их выращивании, одним из основных его свойств RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 9 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 73 является корневая система растений. При помощи корневой системы, растения подпитывают в себя воду, а также необходимые питательные элементы [3-6]. Развитие гидропоники связано с возрастающим интересом к «малым фермерским хозяйствам», где на небольшой площади можно выращивать растения, это идеальное решение экономии воды и где можно снимать множество урожаев за год. Гидропоника – это выращивание растений без почвы, значит, что одним из основных параметров в гидропонике является корневая система растений. Корневая система является основой всех видов растений, они выполняют основные функции: поглощение в себя воды и всех питательных веществ; хранение основного материала растении; физическая поддержка растений над землёй [7,8,9]. Постановка вопроса. Разработка системы выращивания гидропонной системы производства зеленных кормов. Суть его заключается в следующем: Свежий гидропонный зеленый корм пригоден для кормления практически всех видов животных [10].При производстве гидропонных зеленных кормов необходимо обеспечить три основные условия к требованию растений: обеспечить своевременно для корней сбалансированные свежие запасы воды и питательные вещества; - обеспечить обмен воздуха между питательными веществами и корнями; - постоянно защищать корни от пересыхания. В качестве питательной среды для растений на гидропонике выступает специальный раствор, содержащий все соединения, необходимые растению для полноценного развития. Так как корневая система при производстве гидропонных зеленых кормов является основной частью, то мы рассмотрим различные методы автоматизированного полива растений [11,12]. Методы исследования. Всё большей популярностью пользуются модульные системы капельного полива. Они позволяют создать за короткий срок и при небольших затратах оросительную систему как для традиционного земельного выращивания, так и для гидропонных установок типа капельного полива. В исследованиях использован метод автоматического контроля полива, управления освещением, а также регулирования температурного режима в тепличных условиях выращивания гидропонных зеленых кормов. Анализ ряда научных источников [4-6] подтверждают, что, на практике многие разработчики имеют дело с различными разновидностями гидропонных систем. В целом, их можно разделить на две основные группы: «Пассивные» и «Активные». В «Пассивных» системах питательный раствор не подвергается какому-либо механическому воздействию и доставляется к корням за счет RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 9 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 74 капиллярных сил. Такие системы получили название - фитильные. Все «Активные» системы, так или иначе, требуют циркуляции питательной жидкости, что достигается при помощи насосов [13]. Большинство из них нуждается в параллельной системе аэрации (насыщении кислородом питательного раствора). Существуют сотни модификаций гидропонных систем, но все они - это разновидность (или комбинация) шести основных типов: 1. Фитильная система 2. Система глубоководных культур (метод «плавающей платформы») 3. Система периодического затопления 4. Техника питательного слоя (NFT) 5. Система капельного полива 6. Аэропоника Рассмотрим несколько видов полива растений в гидропонной системе. Система капельного полива – самая распространенная гидропонная технология. Эта система работает предельно просто - насос управляемый таймером, по магистрали по трубочкам подает питательный раствор прямо на субстрат, непосредственно под основание растений. Системы капельного полива бывают реверсивные и нереверсивные [14]. Рис.1. Система капельного полива В реверсивных системах капельного полива излишки питательного раствора возвращаются в накопительный резервуар и используются повторно. В нереверсивных системах таймер на подачу питательного раствора должен быть настроен таким образом, чтобы излишков влаги не было. Нереверсивная система капельного полива менее хлопотная в обслуживании, так как питательный RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 9 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 75 раствор не используется повторно, в связи с этим отпадает надобность следить за уровнем pH и за уровнем концентрации питательных веществ в растворе. Однако нереверсивный вариант требует очень точной настройки таймера. Реверсивные же системы не требуют очень точных настроек таймера, ибо излишки питательного раствора возвращаются в накопительный резервуар на повторный цикл и опасность затопления корней сводится к минимуму. Однако в этом случае не следует забывать о постоянном контроле за уровнем РН, а также за составом питательного раствора [15,16]. Ещё одна из систем полива – это аэропоника (воздушная система). Аэропонная система - самая высокотехнологичная система из всех существующих. При использовании данной гидропонной системы корни растений находятся в воздухе. Питательный раствор распыляется непосредственно на корни, окутывая их туманом из питательной взвеси. Рис 2. Принципиальная схема аэропонной системы полива Такой способ подачи питательного раствора обеспечивает максимальный приток кислорода к корням. Ни одна гидропонная система иного принципа действия не может конкурировать с аэропонной системой. Растения, выращенные на аэропонике, отличаются выдающейся скоростью роста и созревания. Аэропонные системы требуют очень точной настройки таймера (реле времени), потому что насос должен в течении нескольких секунд подавать питательный раствор каждые несколько минут и делать это с точной периодичностью. Питательный раствор в аэропонной системе подается насосом среднего или высокого давления и распыляется на корни через форсунки [17]. Результаты исследования. Для рассмотренных выше методов полива гидропонного зеленого корма в гидропонной системе в наших исследованиях реализована система автоматической подачи питательного раствора, для полива, RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 9 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 76 а также для включения и отключения насосов в установленное время использовались таймеры (электронные реле времени) и управления системой освещения и контроля окружающей среды. Таймеры (электронное реле времени) использованы для передачи команд из одной электрической цепи в другие с определенными, предварительно установленными выдержками времени. Которые применялись в схемах автоматики и управления в гидропонных системах [18]. Электронное реле времени в наших разработках работает по заданному алгоритму: 1. На включение; 2. Управление; 3. На отключение. В электронных реле времени для получения временной задержки используются аналоговые и цифровые схемотехнические решения. Как правило это интегральные (аналоговые) цепи или цифровые логические устройства (таймеры). а) б) 3-рис. а) Таймер (электронное реле времени); б) схема подключения реле времени. На 3-рис. показан таймер (электронные реле времени), и его схема подключения, которые можно использовать для включения насоса с выдержкой времени. Также при выращивании зеленого корма гидропонным методом, где используется автоматизированная система, кроме таймеров (реле времени) применяются различные средства автоматики, которые изложены в работах [19]. Выводы. На основании рассмотренных выше исследованиях можно констатировать, что в гидропонных системах при выращивании зеленого корма для животноводства, использование при контроле влажности, температуры RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 9 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 77 корневой системы растений таймера (электронного реле времени) позволит системно подходить к контролю уровня роста растений, а также вести мониторинг полива в целом и управления системой освещения, что даёт возможность автоматизировать систему полива и учета контроля рассмотренных параметров в гидропонных системах [20]. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. В.И.Волгин, Л.В.Романенко, П.Н. Прохоренко, З.Л.Федорова, Е.А. Корочкина. Полноценное кормление молочного скота – основа реализации генетического потенциала продуктивности //. –М.: РАН, 2018.–260 с. 3. Naumov, Jurij; Pugač, Igor' (2019). Проблемы и перспективы развития животноводства в Узбекистане. Discussion Paper, No.188. Leibniz Institute of Agricultural. Development in Transition Economies (IAMO), Halle (Saale), http://nbnresolving.de/urn:nbn:de:gbv:3:2-112940. 4. Butler,W.R. Energy balance relationshipswithfol-licular development,Ovulationand fertility in post-par-tum dairy cows //Livest.Prod.Sci..–2003.–vol.83.–p.211-218. 5. Целикина Н.В. «Технология и система автоматизированной подачи и распределения питательных растворов в малообъемных гидропонных теплицах» Автореф. диссерт.работы на соискание степени кандидата техн. наук, Рязань, 2004. 6. Rajkumar G., Dipu M.T., Lalu K., Shyama K. and Banakar P.S. Evaluation of hydroponics fodder as a partial feed substitute in the ration of crossbred calves. Indian Journal of Animal Research. 2018, V. 52, N 12, pp. 1809–1813. 7. Елизарова Т.И., Есаулова Л.А. Совершенствование гидропонной технологии получения зеленого корма // Кормопроизводство. – 2013. – № 10. – С. 11–15. 8. В.А. Костюченко, В.М. Булгаков, Н.А. Свирен, В.В. Дрига. Агромэксаническое обоснование машин для производства гидропонного зеленого корма: Монография. -Кировоград: КОД, 2010. - 320 с. 9. Kalandarov P.I., Mukimov Z.M., Logunova O.S. Anaiysis of hуdrоthеrmаl feafures of grain аnd instrument desulphurization of mоisturе control. Technical Science and Innovation. 2020. № 1. С. 117-123. 10. Каландаров П.И., Логунова О.С., Андреев С.М. Научные основы влагометрии. Монография / Ташкент, 2021.174 с. 11.Kalandarov P.I., Iskandarov B.P. Physicochemical measurements: measurement of the moisture content of brown coal from the Angrensk deposit and problems of metrological assurance. Measurement Techniques. 2012. Т. 55. № 7. С. 845-848. RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 9 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 78 12.Iskandarov B.P., Kalandarov P.I. An analysis of the effect of interfering factors on the results of measurements of the moisture content of a material at high frequencies Measurement Techniques. 2013. Т. 56. № 7. Pp. 827-830. 13.Каландаров П.И., Мукимов З.М. Приборное обеспечение контроля влажности при гидротермической обработке зерна и продуктов его переработки. Приборы. 2020. № 11 (245). С. 16-21. 14. Голубков А., Использование гидропонной зелени в птицеводстве и молочном скотоводстве // Животноводство. – 2002. – №7-8. – С. 12. 15.Каландаров П.И., Абдуллаева Д.А., Юсупов М., Implementation of automation system in production hydroponic green feed. The American Journal of Engineering and Technology. ISSN:2689-0984. SJIF 2021:5,705. 16. Абдуллаева А.Д., Инновационный подход к подготовке гидропонных зеленых кормов. Агрофорсайт №1, 2022 г.143-154 с. 17. Каландаров П.И., Абдуллаева Д.А., «Innovative approach to the development of hydroponic green feeds» ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет имени Петра I», «Экологические проблемы продовольственной безопасности (EPFS 2022) Международная научно-практическая конференция, 21-22 февраль 2022 г. 18. Каландаров П.И., Абдуллаева Д.А., «Применение средств автоматики при производстве гидропонного зеленного корма», «Современные проблемы сельского и водного хозяйства» XXI научно-практическая конференция молодых ученных, магистрантов и одаренных студентов, ТИИИМСХ, НИУ, 1112 мая 2022. 19. Абдуллаева Д.А. Преимущества использования гидропонного зеленого корма, Journal of new century innovations, Volume-5, ISSUE-5. May, 2022. 20. Газиева Р.Т., Абдуллаева Д.А. Автоматлаштиришнинг техник воситалари, дарслик, Тошкент. 2020. 152 c.