Научное направление:
«Энергоэкология светокультуры (ЭЭС)»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
Объект исследования ЭЭС как нового научного направления – искусственная биоэнергетическая система светокультуры (ИБЭСС), т.е. совокупность биологических организмов (растений) и технологического оборудования (облучательные установки, устройства обеспечения параметров микроклимата и питания растений) в культивационном сооружении (теплице, сити-ферме, фитоустановке). Математическое описание закономерностей переноса субстанции в продукционном процессе светокультуры производится на основе иерархической модели ИБЭСС. При этом системным интегративным критерием оптимальности является энергоэкологичность, распространяемая при декомпозиции на локальные критерии оптимальности в соответствующих задачах оптимизации отдельных иерархических уровней. Предметом изучения ЭЭС являются закономерности преобразования потоков вещества и энергии в ИБЭСС, которые определяют как энергоэффективность получения урожая (задача энергосбережения), так и повышение качества продукции, снижения количества нитратов, влияния на окружающую среду (обеспечения экологичности). ЭЭС как научное направление расположено на стыке традиционных наук: 1. энергетических и технических дисциплин, в рамках которых рассматриваются физические принципы, вопросы конструирования и эксплуатации источников света, облучательного и другого оборудования с обеспечением энергосберегающих технических решений; 2. физиологии растений, в ее важном разделе изучения зависимости интенсивности и продуктивности фотосинтеза от экологических факторов, прежде всего оптического излучения, которое определяет количественные и качественные параметры фотосинтеза на всех уровнях его формирования – организменном, органном, тканевом, клеточном и молекулярном, а так же способов адаптации растений к условиям среды; 3. экологии, важнейшей концепцией которой является идея о структуре и направленности потоков субстанции в живых системах, организованных в надорганизменные системы различных уровней: популяций, биоценозов, а так же взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой. Теоретические исследования базировались на моделировании структурных уровней ИБЭСС. Экспериментальные исследования показателей энергоэкологичности светокультуры проводились на лабораторных установках и в производственных культивационных сооружениях.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
1. ЭНЕРГОЭКОЛОГИЧНОСТЬ КАК СВОЙСТВО ИСКУССТВЕННОЙ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СВЕТОКУЛЬТУРЫ / Ракутько С.А.// Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 95. С. 77-89.
2. ЭНЕРГОЭКОЛОГИЯ СВЕТОКУЛЬТУРЫ - НОВОЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЕ НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ / Ракутько С.А., Маркова А.Е., Мишанов А.П., Ракутько Е.Н.// Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 90. С. 14-28.
3. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧНОСТИ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ АПК С ПОМОЩЬЮ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИСКУССТВЕННОЙ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ / Ракутько С.А., Бровцин В.Н., Мишанов А.П., Маркова А.Е., Ракутько Е.Н. // Региональная экология. 2015. № 6 (41). С. 58-66.
2. ЭНЕРГОЭКОЛОГИЯ СВЕТОКУЛЬТУРЫ - НОВОЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЕ НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ / Ракутько С.А., Маркова А.Е., Мишанов А.П., Ракутько Е.Н.// Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 90. С. 14-28.
3. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧНОСТИ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ АПК С ПОМОЩЬЮ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИСКУССТВЕННОЙ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ / Ракутько С.А., Бровцин В.Н., Мишанов А.П., Маркова А.Е., Ракутько Е.Н. // Региональная экология. 2015. № 6 (41). С. 58-66.