Комплект лабораторного оборудования “Клубничная ферма 3 этажа” с базовым набором расходных материалов.

Комплект лабораторного оборудования «Клубничная ферма 3 этажа» с базовым набором расходных материалов

Программно-аппаратный учебно-лабораторный комплекс «Клубничная ферма 3 этажа» представляет собой автоматизированную трехъярусную многомодульную сити-ферму вертикального типа. Инженерно-биологическая платформа спроектирована для материально-технического оснащения профильных агроклассов, современных кабинетов биологии, химии и экологии в общеобразовательных школах, лицеях, гимназиях, центрах непрерывного естественно-научного образования, а также специализированных лабораторий защищенного грунта, прогрессивного растениеводства и биотехнологии в колледжах и вузах. Комплект позволяет организовать высокотехнологичный круглогодичный практикум по изучению физиологии ценных ягодных и овощных культур непосредственно в условиях стандартного учебного класса без перепланировки помещений.

Назначение и ключевые дидактические задачи

Внедрение трехъярусного комплекса в образовательный процесс направлено на стопроцентное выполнение требований стандартов ФГОС по развитию естественно-научной грамотности, системно-деятельностного подхода, проектной деятельности и ранней профессиональной ориентации учащихся для наукоемких секторов цифрового сельского хозяйства:

• Профильное изучение специфики онтогенеза ремонтантных ягодных культур (на примере садовой земляники/клубники), фаз цветения, опыления и формирования завязей в искусственной среде.
• Практическое освоение и сравнительный анализ современных методов бессубстратного и субстратного беспочвенного культивирования (малообъемная гидропоника).
• Постановка многофакторных лабораторных экспериментов по исследованию влияния спектрального состава фотосинтетически активной радиации (PAR), интенсивности излучения и фотопериодизма на накопление сахаров в плодах.
• Изучение принципов агрохимического контроля: расчет и приготовление прецизионных многокомпонентных питательных растворов, коррекция уровня водородного показателя (pH) и электропроводности (EC).
• Формирование устойчивых навыков ведения цифрового научного протокола, сбора телеметрических данных и статистической обработки результатов опытов.

Конструктивные свойства и модульная архитектура комплекса

Несущий пространственный каркас установки изготовлен из жесткой стальной профильной трубы со специализированным химически стойким антикоррозийным полимерно-порошковым напылением. Покрытие обладает абсолютной инертностью к воздействию высокой относительной влажности воздуха и агрессивных сред минеральных удобрений. Винтовые регулируемые опоры позволяют идеально выровнять комплекс по горизонту на любом типе напольного покрытия, что гарантирует равномерный гидродинамический ток растворов по всем каналам.

Ферма разделена на три изолированных вегетационных яруса, укомплектованных специализированными посадочными желобами. Общая эргономика системы рассчитана на одновременную комфортную культивацию до 18 взрослых растений (кустов). Конструкция оснащена телескопической системой бесступенчатого изменения геометрии: высота подвеса оборудования и положение уровней регулируются вручную без применения инструментов, что позволяет адаптировать внутренний объем под фазы роста ягодных культур. Верхняя плоскость сити-фермы оборудована стационарной рабочей поверхностью из износостойкого влагонепроницаемого материала, служащей для пикировки, приготовления растворов, проведения анализов и фиксации данных. Комплекс оснащен комбинированными отражающими панелями, которые оптимизируют распределение светового потока внутри вегетационной зоны и могут трансформироваться во вспомогательные плоскости для обслуживания.

Инженерные системы автоматизации жизнеобеспечения

Полноценное функционирование сити-фермы осуществляется в автоматическом режиме под управлением центрального программируемого контроллера, сводя к минимуму влияние человеческого фактора на результаты биологических исследований:

• Автоматизированная гидродинамика и фильтрация: система укомплектована накопительным резервуаром объемом 60 литров и погружным насосом высокого давления со встроенным блоком механической фильтрации, что гарантирует стабильную, дозированную подачу растворов к корням без засорения магистралей.
• Аэрационный комплекс корневой зоны: бесшумный воздушный компрессор и мелкопористые диффузоры осуществляют принудительное насыщение (барботаж) жидкой среды растворенным кислородом, стимулируя развитие корневых волосков и предотвращая анаэробные процессы.
• Интеллектуальный светодиодный комплекс: энергоэффективные линейные LED-фитосветильники со сбалансированным спектром фотосинтетически активной радиации (PAR). Блок автоматизации обеспечивает циклическую смену фаз «день/ночь» с возможностью тонкой настройки интенсивности свечения под фазы вегетации, цветения и плодоношения.

Внутри рабочей зоны интегрирована система принудительной циркуляции воздуха на базе осевых микровентиляторов. Она регулирует процессы транспирации (испарения влаги листьями), предотвращает застойные явления и поддерживает стабильный температурно-влажностный градиент. Вся электротехническая периферия комплекса переведена на безопасное низковольтное питание, что полностью исключает риски поражения током и позволяет эксплуатировать установку в детских учреждениях без создания дополнительных контуров заземления.

Для преподавателя: Высокий уровень автоматизации систем жизнеобеспечения (полив, освещение и вентиляция по расписанию) полностью исключает риск гибели экспериментального материала во время выходных дней или каникул, освобождая учителя от необходимости ежедневного ручного ухода за посадками. Наличие верифицированного учебно-методического комплекса (УМК) упрощает планирование урочной и внеурочной деятельности.

Для учащихся: Абстрактные разделы ботаники, органической химии и экологии переводятся в наглядный прикладной формат. Наблюдая за ростом, цветением и плодоношением клубники в искусственной среде, контролируя параметры раствора с помощью цифровых экспресс-анализаторов, школьники и студенты осваивают престижные профессии будущего: сити-фермер, агроном-агрохимик, биотехнолог и инженер автоматизированных систем АПК.

Поставка комплекса в виде единой номенклатурной единицы со стартовым набором расходных материалов существенно упрощает работу контрактных служб. Спецификация оборудования полностью отвечает требованиям Федеральных законов 44-ФЗ и 223-ФЗ, что гарантирует быстрое составление технического задания для тенторных процедур и исключает риски закупки несовместимых компонентов. Установка компактна, работает от стандартной сети 220 В, не требует подведения магистрального водопровода и канализации, что позволяет развернуть цифровую агролабораторию в условиях любого стандартного класса.