Завод метизов: Метизные заводы России — полный список производителей

Содержание

Заводы метизов в РФ

Основные поставщики крепежа — заводы метизов. Компания Машкрепеж, как оптовый и мелкооптовый поставщик крепежа, активно работает с производителями метизов в России, Китае, Беларуси, Украине. Наша задача — предложить клиенту лучшую продукцию по оптимальной цене, поэтому наши менеджеры проводят тщательный отбор поставщиков. В России самые крупные заводы метизов:
  • Северсталь-Метиз
  • БЕРВЕЛ
  • Чайковский Завод Метизов
  • БелЗАН
  • ММК-МЕТИЗ
  • ПКФ “КАТТЕР”
Метизы — сокращение от словосочетания “МЕТаллические ИЗделия”. Принято подразделять метизы на промышленные и широкого (бытового) назначения. К первым относятся проволока, сетка, канаты, тросы, крючья, скобы, крепеж (болты, гайки, шайбы, винты, саморезы, гвозди, шплинты), ко вторым — пилы, ножи, ножницы, садовый инструмент и т. п. Слова “метизы” и “крепеж” не равнозначны. Есть пластиковый, деревянный крепёж (дюбели, нагели, клинья), который не является метизами.

Северсталь-Метиз

Северсталь-Метиз — группа компаний, объединяющая метизные заводы в России и Украине. В состав группы входят российские площадки в Череповце, Орле, Волгограде, а также украинский “Днепрометиз”. Ассортимент компании охватывает широчайший спектр метизов: машиностроительный резьбовой крепеж всех классов прочности, железнодорожный крепеж, проволока, канаты, металлические сетки. Группа Северсталь-Метиз входит в пять крупнейших производителей метизов в Европе.

БЕРВЕЛ

Метизный завод в городе Рыбное Рязанской области. Предприятие молодое, запущено в 2015 году. Является импортозамещающим — в результате старта БЕРВЕЛ импорт высокопрочного крепежа в РФ снижен примерно на 20%. Специализируется на выпуске высокопрочного крепежа и калиброванного проката. Сортамент завода представлен круглым, квадратным, шестигранным сортовым прокатом, болтами, винтами, шпильками, гайками, шайбами вплоть до класса прочности 12.9.

Чайковский завод метизов

Первые партии продукции сошли с конвейера ЧЗМ в 1991 году. Метизный завод специализируется на выпуске резьбового крепежа из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей, в первую очередь больших диаметров и длин. Также выпускает специализированный крепеж — анкерная крепь, тюбинговый и железнодорожный крепеж, стяжные шпильки, фундаментные болты. Производственные мощности расположены в г. Чайковский, Пермский край.

БелЗАН

Белебеевский завод Автонормаль специализируется на выпуске крепежа для автомобильной, авиастроительной отраслей, где требуется высокая точность и надежность крепежных изделий. Метизный завод расположен в г. Белебей, Башкортостан. Номенклатура производителя представлена следующими видами крепежа: болты, гайки, шайбы, пальцы, заклепки, пробки, штифты, пружины. Компания изготавливает крепеж из сталей и сплавов, а также из алюминия и титана. Метизы завода поставляются практически на все автомобилестроительные предприятия России.

ММК-МЕТИЗ

ММК-МЕТИЗ — крупнейший в России производитель метизов, образованный в 2003 году в результате слияния метизно-металлургического и калибровочного заводов. Расположен в г. Магнитогорск, Челябинская область. Ассортимент предприятия очень широкий и включает калиброванный прокат, канаты, ленту, проволоку, электроды, сетки, крепеж, гвозди. Завод пользуется заслуженным авторитетом российских потребителей и по версии журнала “Металлоснабжение и сбыт” стабильно входит в тройку лучших производителей метизов.

ПКФ “КАТТЕР”

ПКФ “КАТТЕР” — производитель метизов в г. Набережные Челны, Башкортостан. Завод изготавливает болты, гайки, шайбы, шпильки в соответствии с ГОСТ и по чертежам заказчика из стали марок ст. 20, 35, 40Х, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 14Х17Н2 и других. На предприятии проводится гальваническое и термодиффузионное цинкование. Продукция завода наибольшее распространение получила в строительной, нефтегазовой, химической и энергетической отраслях. Метизная отрасль России в постоянной динамике. Появляются новые заводы, существующие обновляют парк оборудования и расширяют ассортимент. Крепёж отечественных производителей отличается стабильно высоким качеством, соответствием стандартам ГОСТ, DIN и другим.

Товары каталога:



Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. comments powered by

Завод Метизов №1 – Ульяновск

Завод Метизов №1 – новейший российский производитель самонарезных винтов/саморезов/метизов. Завод оснащен современным высокопродуктивным европейским оборудованием. Наши мощности позволяют производить до 200 тонн саморезов в месяц.

В производстве саморезов используется российское сырьё (стальная проволока), что позволяет продавать наши изделия по приемлемой цене. Близость к федеральным трассам и железнодорожному узлу позволяет нашим клиентам экономить на транспортировке готовых саморезов.

Завод Метизов №1 производит следующие типоразмеры саморезов и приглашает к взаимовыгодному сотрудничеству в рамках импортозамещения и дальнейшего комплектования спроса Ваших клиентов качественной отечественной продукцией.

Обращаем Ваше внимание, что цены указаны за 1 кг при заданном объеме. Если Ваша Заявка по объему менее 100 кг, звоните 8 (8422) 348-458 и мы поможем приобрести нашу продукцию у Дилера!

Цена указана в рублях за 1 кг, доставку можем осуществить любой транспортной компанией!

Просьба сообщить планируемый объем закупки и типоразмер заранее, так как график производства планируется на месяц вперед!

НаименованиеУпаковка, кг
Саморез    ГКЛ к дереву  3,5*25  оксидированный 15
Саморез    ГКЛ к дереву  3,5*32  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  3,5*35  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  3,5*41  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  3,5*45  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  3,5*51  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  3,5*55  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  4,2*65  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  4,2*70  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  4,2*75  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  4,8*90  оксидированный15
Саморез    ГКЛ к дереву  4,8*100  оксидированный15

Производство метизов с доставкой в Набережных Челнах

Метизы выступают одним из важных подразделов крепежных элементов. Их основное предназначение сводится к соединению отдельных частей конструкций. Эти детали изготовлены из различных металлов и их сплавов. В настоящее время изготовлением крепежей занимается множество предприятий. Однако предпочтение следует отдавать надёжным поставщикам, среди которых особое место принадлежит компании «ПЗМ «Айрон».

Метизы: основные виды

Наша компания специализируется на производстве крепежей, отличающихся особой прочностью и надежностью. При грамотной установке, вы можете быть уверены, что наши метизы хорошо зафиксируют детали или скрепят их между собой.

В нашем интернет-магазине вы можете выбрать следующие элементы:

  • болты;
  • гайки;
  • шайбы;
  • шпильки;
  • анкера и т.д.

С более подробной информацией об ассортименте и его наличии на складе вы можете ознакомиться на нашем сайте.

Если же подходящих элементов не оказалось в наличии в достаточном количестве, специалисты нашей компании готовы изготовить крепёжные элементы как в полном соответствии с ГОСТом и техническими условиями, так и по индивидуальным эскизам.

Помимо собственного производства крепежей мы занимаемся следующими видами работ по металлу:

  • токарная обработка;
  • фрезеровка;
  • сверление;
  • пиление;
  • загибание арматуры;
  • термообработка;
  • обработка защитными покрытиями и т.д.

Наше современное высокоточное оборудование и богатый опыт наших мастеров позволяет выполнить работу по металлу любой сложности. Мы изготовим нужное количество деталей и доставим их в пункт назначения в кратчайшие сроки. Вам не придется тратить время на бесполезное ожидание.

Вы можете купить метизы и заказать у нас любую технологическую операцию с металлом. При этом цены на готовые изделия вас приятно удивят.

Сфера применения

Область применения метизов достаточно широка, начиная от бытового использования и заканчивая промышленным производством. В первом случае чаще всего используются ножницы, скрепки, ножи, гвозди и др. Элементы промышленного типа изготовлены по установленным стандартам, поэтому обладают определенными параметрами. Это позволяет использовать их  во всех отраслях, в том числе:

  • автомобилестроение;
  • мебельная промышленность;
  • производство электроники;
  • строительство и т.д.

Кроме того, метизы широко применяются в ходе осуществления ремонтных работ и в дизайне.

При этом компаний, занимающихся производством метизов, на рынке достаточно много. Они постоянно работают над совершенствованием крепежей, повышают их качественные характеристики и увеличивают объемы производства.

Специалисты нашей компании постоянно трудятся над повышением качества, для того, чтобы вы могли купить крепежи, отвечающие требованиям безопасности.

Доверьте изготовление металлических крепежей Приволжскому метизному заводу «Айрон» и вы будете довольны качеством приобретенной продукции.

КЗМ-болты,гайки,шпильки,шайбы,винты,заклепки,крепеж,метизы — завод изготовитель

болты,саморезы,жд-крепеж,анкерный болт с гайкой,болт гост 7798-70,шуруп,проволока стальная,крепеж оптом,крепёж перфорированный,крепеж высокопрочный,болты с фланцем,гайки с фланцем,фланцевые болты,болт din6921,оцинкованный крепеж,черный крепеж,нестандартный крепеж,заклепки вытяжные,заклепки м16,болты нестандартной длины,гост,шпильки ост,болты ост,гайки ост,дин,din,накатка резьбы,нарезка резьбы,винты,штифты,оси,полуоси,фланцы воротниковые,фланцы приварные,метизы под заказ,класс прочности,класс прочности болтов,поковка,поковка заготовка,поковки гост,куплю поковки,

купить поковки,изготовление поковок,производство поковок,штамповка,холодная штамповка,горячая штамповка,горячие штамповки,объемная штамповка,штамповка деталей,изготовление штамповки,высадка,

холодная высадка,крепеж,анкерный болт,болты гост,купить болты,куплю болты,болты +и гайки,болт +с гайкой,болт 7798,болты высокопрочные,фундаментные болты,болты фундаментные гост,гост 24379.1 80,

болт футеровочный,бронеболты,гаек,гайка,гайка гост,купить гайки,куплю гайки,гайка цена,гайка 5915,гайки болты шайбы,гайка м,анкерная гайка,гайка din,гайка шестигранная,гайка м80,гайка м110,

гайка м48,гайка м56,гайка м64,гайка м42,болт шестигранный,болт 80,болт головки блока,метизы,куплю метизы,купить метизы,адреса метизы,метизы оптом,метизы крепеж,производство метизов,производители метизов,заклепки,крепеж,крепежные изделия,крепеж оптом,крепеж куплю,купить крепеж,строительный крепеж,крепеж нержавеющий,крепеж металлический,производство крепежа,дюбель,анкер,метизная продукция,

дсп,шпилька,купить шпильки,куплю шпильки,шпилька гост,металлообработка,металлообработка +на заказ,завод металлообработки,предприятия металлообработки,металлообработка деталей,токарная металлообработка,металлообработка +по чертежам,сайт металлообработки,обработка металла,механообработка,металлоизделия,плазменная резка металла,токарные работы,фрезерные работы,лазерная резка,

плазменная резка,гибка металла,зубонарезка,услуги металлообработки,машиностроение,емкость,шайба,купить шайбы,куплю шайбы,шайба гост,шайба din,шлифовка металла,болты и гайки,вентиляторы,промышленные вентиляторы,Вентиляторы крышные дымоудаления ВКР ДУ,Вентиляторы шахтные местного проветривания ВМЭ,Вентиляторы осевые подпора воздуха ВО 25-188,Дымососы,Вентиляторы центробежные ВЦ4-75,Вентиляторы центробежные ВЦ14-46,Вентиляторы высокого давления ВР132-30,Вентиляторы крышные радиальные ВКР,Вентиляторы радиальные пылевые ВРП,Вентиляторы радиальные ВР 9-55,

Вентиляторы осевые ВО-06-300,Вентиляторы осевые ВО,Вентиляторы дутьевые,Вентиляторы дымоудаления ВР 280-46ДУ,Вентиляторы дымоудаления ВР 80-75ДУ,Вентиляторы мельничные ВМ,Аэратор ПАМ,тиски,тиски слесарные,тиски станочные,тиски специальные,наковальни,цилиндрические тиски,теплообменники производитель

болтов,болтов,болтов,болт,болт,болт,болт,болта,болты,болты,болты,болты,болты,болты,болты,болты,болты,болты,гайка,гайки,шпильки,шпилька,гост,ост,винт,винты,заклепка,гайка,гайки,гайки,гайки,гайки

Пензенский метизный завод — официальный сайт

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ НА ОФИЦИАЛЬНЫЙ САЙТ ПЕНЗЕНСКОГО МЕТИЗНОГО ЗАВОДА!

 

 

Опыт, Надёжность, Прогрессивное мышление и Стабильное развитие — это ценности, которыми мы живём.

Мы ручаемся за качественные детали, которые отвечают всем профессиональным требованиям. Многие предприятия, в том числе отрасли авиастроения, машиностроения, электротехнической промышленности, полагаются на наши навыки и многолетний опыт.

В центре внимания у нас производство авиационных крепёжных деталей — здесь мы обладаем обширными экспертными знаниями.

Также, с высокой ответственностью мы изготавливаем корпуса из листового металла и выполняем на заказ токарно-фрезерные и электроэрозионные работы, лазерную резку и гибку листового металла, сварку, механосборочные работы, термообработку и другие виды работ по металлу.

Высокоточная металлообработка завода ориентирована на изготовление машиностроительных и приборных деталей на заказ для широкого круга отраслей-потребителей точной механики. Основное производственное направление – услуги по изготовлению сложных корпусных изделий авиационной и приборной тематики с высокими требованиями к точности.

В тесной координации с нашими заказчиками мы всегда находим лучшее решение. У нас Вы получите обоснованную техническую консультацию и высококачественную продукцию в соответствии с отраслевым стандартом и Вашими спецификациями.

Стабильно высокое качество обеспечивают современные методы и средства измерения и тестирования в производстве, собственная лаборатория и сертифицированная система управления качеством. Стремясь к нулевой ошибке, мы последовательно реализуем Ваши требования к качеству.

Мы предлагаем услуги собственной аккредитованной испытательной лаборатории по проведению разрушающих и неразрушающих испытаний металлов и изделий из металла.

Сложные задачи мы рассматриваем как вызов, с которым мы сталкиваемся со страстью, мастерством и зрелой инженерией. Мы также проявляем гибкость при специальных запросах, таких как 100-процентный контроль партии, малая монтажная норма, заводские сертификаты, первый отчет об испытаниях образца и т.п. 

Помимо собственного производства, мы участвуем в производственной кооперации с другими сертифицированными изготовителями деталей и комплектующих, что гарантированно удовлетворит Ваши потребности.

В ПМЗ Вы получаете всё из одних рук — от шайбы до сложного прецизионного корпусного изделия!

 

Добро пожаловать в торговый дом «Таганрогский Метизный завод»!

ООО «Торговый Дом «Таганрогский Метизный Завод» — это компания, которая занимается поставками промышленных метизов и крепежа производства ООО «Таганрогский Метизный Завод» одного из самых крупных производителей на Юге России. Она еще молодая, но очень перспективная и быстрорастущая. Одним из ее главных достижений является четко слаженная организация работы и автоматизации всех бизнес процессов торгово-производственного холдинга, в который входит Торговый Дом «ТМЗ».

ООО «Торговый Дом «Таганрогский Метизный Завод» имеет огромную производственную мощность и выпускает высококачественные изделия из различных металлов в основном это высокопрочный крепеж и специальные изделия по чертежам для разных отраслей промышленности, энергетики и строительства. При этом предоставляя широчайший ассортимент данных изделий. Изготавливаемые товары «ТМЗ», которые предлагает Торговый Дом «Таганрогский Метизный Завод» способны охватить все поставленные задачи, которые выполняются при помощи крепежа.

Также наш завод имеет уникальное предложение – это изготовление нестандартного крепежа. Мы имеем возможность изготовить крепеж по вашим чертежам. Эти метизы и крепеж могут быть с индивидуальным дизайном или с необычными формами. Мы сделаем универсальные изделия, учитывая все ваши пожелания.

Главными преимуществами «ТМЗ» являются:

  • крупномасштабное производство;
  • использование современных технологий обработки металла;
  • широкий ассортиментный ряд метизов и крепежа;
  • изготовление необычного или нестандартного крепежа под заказ;
  • четко налаженная система осуществления заказа, отгрузки и доставки;
  • коллектив специалистов, которые являются профессионалами своего дела.

Метизы и крепеж – это наше призвание.

Ассортимент

Мы можем обеспечить Вас метизами широкого применения:

  • болтами;
  • гайками;
  • шайбами;
  • заклепками;
  • шпильками;
  • шплинтами;
  • винтами.

А также крепежами высокой прочности:

  • болтами;
  • гайками;
  • анкерами.

Предлагаемая продукция полностью стандартизована, мы имеем все необходимые Сертификаты и Паспорта, что подтверждает нашу компетентность в вопросе производства высокопрочного крепежа и материаловедения.

Все эти изделия отвечают высоким техническим требованиям. В первую очередь они созданы для непрерывно работающих механизмов или для механизмов, которые работают в агрессивной среде.

Оригинальное направление производства ТМЗ – это изготовление нестандартных метизов и спецкрепежа, которые применяются в узком профиле работ. Наличие усовершенствованного и современного оборудования дает нам возможность решать неординарные вопросы. Несмотря на то, что нестандартные крепления не подлежат регулировке ГОСТом, мы ручаемся за их качество.

Существует еще одно направление нашего производства – это железнодорожный крепеж. При помощи, которого скрепляют рельсы и иные детали, используемые для ж/д. Следует отметить, что данный тип крепежа должен соответствовать некоторым требованиям. И «ТМЗ» гарантированно делает нужный стандарт, подтверждающий качество крепежа для железной дороги.

Наш крепеж ежедневно используется в изготовлении мебели, в сфере машиностроения и строительства, а также в дорожной промышленности. 

Качество и материалы

Торговый Дом «Таганрогский Метизный Завод» гарантирует использование для изготовления метизов такие металлы как:

  • нержавеющая сталь;
  • высокопрочная сталь, устойчивая к окислению;
  • алюминий;
  • медь;
  • латунь;
  • бронза;
  • никель и никелевые сплавы;
  • и другие материалы.

Все изделия, которые производит ООО «Таганрогский Метизный Завод» соответствуют стандартам ГОСТа и проходят строгую проверку на качество. ООО «Торговый Дом «Таганрогский Метизный Завод» дает гарантию на своевременное исполнение заказа, грамотность исполнения и надежность поставляемой нами продукции. Главной причиной того, что мы имеем безупречную репутацию в работе с клиентами и заказчиками, является постоянное поддерживание высочайших стандартов.

Мы осознаем, что изготовление крепежа – это очень ответственное дело. Ведь качество товаров напрямую зависит от качества применяемого крепежа. Можно с уверенностью сказать, что крепеж – это ключевая позиция, как в промышленном производстве, так и в повседневной жизни.

Приглашаем к сотрудничеству

Если у Вас есть к нам вопросы, обращайтесь по телефону указанному на нашем сайте, и мы на них ответим. Наши специалисты могут дать Вам советы, которые касаются целесообразности использования изделий в неординарных случаях, а также помогут, принять правильное решение. При помощи нашего крепежа изготовленная Вами вещь будет прочной при использовании и очень долго сохранит свою функциональность.

Все наши изделия делаются в городе Таганроге. Мы считаемся надежным поставщиком качественных товаров. Это означает, что Вам не нужно долго ждать доставки заказанного товара. Он придет быстро и без задержек. Наперед продуманные схемы отгрузок, которые осуществляются в любые регионы страны, не несут значительного удорожания заказанных метизов и крепежей. Также для удобства клиентов из Центрального региона и г. Москвы у нас имеется складская площадка и бесплатная доставка до Покупателя по г. Москве.

Следует напомнить, что нет предела совершенству. Мы на протяжении всего времени стремимся, чтобы заказчики остались довольны нашей работой. Это касается как изготовления изделий, так и их доставки.

«Чайковский завод метизов» — МК Пермь

+ A —

Благодаря своему опыту, чайковские предприниматели создали завод «с нуля»

 ООО «Чайковский завод метизов» имеет 20-летнюю историю. Предприятие ведет свою работу с начала 90-х годов прошлого столетия и сегодня имеет определенные успехи. Особым вниманием потребителей пользуются нестандартные и высокопрочные метизы и крепеж, а также метизная продукция больших диаметров и длин. Об успехах завода корреспонденту «МК в Перми» рассказал коммерческий директор «Чайковского завода метизов» Борис Семенихин.

 

 – Борис Сергеевич, сегодня предприятие располагается на территории обанкротившегося завода «Точмаш», и вы были одним из его сотрудников?

– Да, я работал слесарем, а когда начались сокращения, то, как и многие, остался без работы. К тому времени я уже окончил институт и решил заняться предпринимательской деятельностью. В первую очередь мы с коллегой купили станок и начали делать автозапчасти, которые тогда как раз были в дефиците, и владельцам автомобилей приходилось изрядно побегать, чтобы найти необходимые детали. Постепенно объемы работы начали расти, и мы купили второй станок, а затем третий, четвертый и так далее. До 2000 года мы работали как частные предприниматели. Однако, изучив спрос на крепежные изделия, а именно болты, гайки, шайбы, нам стало понятно, что они нужны в различных областях народного хозяйства, таких как строительство, горнодобывающая промышленность и так далее.

– В России уже существует несколько предприятий, которые тоже занимаются изготовлением метизов. Как вам удалось встать вровень с самыми известными заводами?

– Самыми крупными предприятиями по изготовлению метизов в нашей стране являются Открытое акционерное общество «Северсталь-метиз» и Открытое акционерное общество «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ». Однако те детали, которые производит именно наш завод, в советские времена изготавливались только на Украине. Но сегодня это уже отдельная страна. Поэтому смело можно сказать, что мы занимаем свою нишу на российском рынке. Наше предприятие является крупнейшим из немногих, кто производит те позиции, которые до сих пор выпускает только украинский Дружковский метизный завод.

– Но помимо метизов завод производит и станки для работы с ними?

– Действительно, нам приходилось изготавливать станки для своего завода, на которых мы и сейчас работаем.

– Кто является основными покупателями продукции Чайковского завода метизов?

– Прежде всего, основными покупателями производимой Чайковским заводом метизов продукции были и остаются российские промышленники, строители. Должен сказать, что мы также экспортируем наши метизы во многие иностранные государства и доля экспортируемого товара с каждым годом растет. Но в основном мы сотрудничаем с Вьетнамом, Ираком, Ираном, Белоруссией, Казахстаном, Узбекистаном.

– Хорошим подспорьем многих предприятий явилась президентская программа развития отечественной промышленности, по условиям которой правительство подняло пошлины на изделия, привозимые из других стран. Удалось ли вам за счет этого наладить продажу собственной продукции, что особенно было важно после кризиса?

– Прежде всего, это помогло Чайковскому заводу метизов тверже встать на ноги.

Серьезное содействие заводу оказывает Администрация Чайковского муниципального района. Глава района Сергей Николаевич Пластинин, заместитель главы муниципального района Татьяна Васильевна Белик поддерживали завод в кризисные времена, когда у нас была сложная финансовая ситуация – сильно упал спрос на продукцию. Только в этом году более свободно вздохнули, и у нас появилась возможность покупать новое оборудование. В основном мы приобретаем технику в Китае. Недавно новые термические печи привезли, взяли новое кузнечное оборудование.

Необходимо, чтобы государство вело грамотную экономическую политику, регулируя налоговые пошлины. Необходимо поддерживать отечественное производство. И на этом государство может хорошо зарабатывать. И в нашей стране именно российский производитель должен иметь преимущество.

границ | Аппаратная проверка перспективной среды обитания растений на МКС: фотосинтез растительного покрова в условиях пониженной силы тяжести

Введение

Комплекс Advanced Plant Habitat (APH) был спроектирован и построен NASA и Orbital Technologies Corporation (ORBITEC, ныне Sierra Nevada Corp., Мэдисон, Висконсин, США) для проведения как фундаментальных, так и прикладных исследований растений в условиях пониженной гравитации (Рисунок 1) . Расположенный в модуле Kibo на МКС, APH был разработан для 10-летней миссии по сбору физиологических данных о реакции растений на условия космического полета.Эти данные улучшат наше понимание того, как земная биология реагирует на пониженную гравитацию, что полезно для обеспечения возможности пилотируемого исследования космоса (Национальный исследовательский совет, 2011; Уиллер, 2017).

Рисунок 1. APH Facility: (A) Модульные подсистемы APH. (B) Общая архитектура системы APH. Сокращения перечислены в таблице 1.

В этом документе описываются результаты демонстрации технологии проверки аппаратных средств установки APH после ее сборки на МКС.Демонстрация технологий проще, чем типичные летные эксперименты с проведением рецензируемых научных исследований, предназначенных для выявления различий в реакциях растений, вызванных отсутствием силы тяжести (Stutte et al., 2015). Таким образом, обширные научные и экспериментальные проверочные испытания перед полетом и соответствующий наземный эксперимент, имитирующий культуру и условия окружающей среды на МКС, не проводились.

Целью этого проверочного испытания оборудования было продемонстрировать, что установка APH полностью работоспособна и способна проводить фундаментальные исследования растений в условиях микрогравитации на борту МКС.Была проверена функциональность подсистем APH, а также способность APH выращивать два вида растений в условиях микрогравитации в течение 7-недельного периода. Минимальные наземные испытания были проведены в отделении инженерных разработок APH (то есть аналогичной, но не имеющей летной квалификации версии APH), чтобы убедиться, что пшеница и растения Arabidopsis прорастут с использованием протоколов полива, рекомендованных командой разработчиков APH. Работа установки APH была проверена путем выполнения экспериментальных профилей, которые контролировали: (1) условия окружающей среды во время роста каждого вида растений, (2) камеру CO 2 для получения данных ежедневного газообмена с полога растения и (3) ) камеры CO 2 и интенсивности света для проведения предварительно запрограммированных экспериментов по снижению концентрации CO 2 .

Исследовательская установка космического полета

Основная цель нескольких десятилетий исследований космических растений состояла в том, чтобы определить, похожи ли рост, развитие и размножение растений в условиях микрогравитации на земные (Stutte et al., 2015; Zabel et al., 2016). Целью этого исследования было определить, можно ли в будущем использовать биорегенеративные системы жизнеобеспечения (BLSS) для выращивания сельскохозяйственных культур для человеческих колоний на Луне или Марсе (Averner et al., 1984; Wheeler, 2010, 2017), используя 1 г данные (Monje et al., 2005). Кроме того, НАСА недавно определило потребность в новых технологиях в области выращивания космических культур и безопасности пищевых продуктов для дополнения космической диеты свежими листовыми зелеными культурами в ближайших космических, окололунных и лунных миссиях (Massa et al., 2015; Anderson et al. ., 2017).

Исследования космической установки проводятся в камерах установки, предназначенных для работы в условиях пониженной гравитации. Предыдущие космические эксперименты показали, что косвенное воздействие микрогравитации снижает рост растений в космосе (Musgrave et al., 1997; Monje et al., 2003). Эти косвенные эффекты включают: (1) измененное поведение жидкостей и газов, влияющее на явления поведения жидкости, (2) капиллярное перераспределение влаги, приводящее к плохой аэрации корневой зоны, и (3) отсутствие конвекции, обусловленной плавучестью, вызывающей плохую массу и передача тепла листьям и органам растений (Musgrave et al., 1997; Musgrave, 2002; Monje et al., 2003; Heinse et al., 2007; Kitaya et al., 2010; Stutte et al., 2015). Другие соображения включают ограниченную доступность ресурсов космических аппаратов (т.е., масса, мощность и объем) для камер растений (Забель и др., 2016). В результате системы выращивания растений для проведения космических экспериментов [например, Advanced Astroculture (ADVASC) и Система производства биомассы (BPS)] были разработаны для смягчения этих вторичных эффектов окружающей среды космического полета с использованием принудительной конвекции и активных поливных корневых модулей, которые хорошо обеспечивают -аэрированные корневые зоны (Stutte et al., 2015; Zabel et al., 2016). Однако эти системы были ограничены небольшими площадями для выращивания сельскохозяйственных культур.Для решения остающихся проблем в исследованиях космических растений требуются более крупные системы выращивания растений. Эти задачи заключаются в разработке и демонстрации эффективности систем подачи воды без субстрата и силы тяжести для безопасного выращивания салатных культур в условиях пониженной гравитации для дополнения рациона экипажа (Massa et al., 2015; Anderson et al., 2017; Monje et al., 2019; Khodadad et al., 2020).

Возможности НАСА для будущих исследований

НАСА недавно разработало два новых исследовательских центра, Veggie и APH, для проведения исследований космических растений на МКС в соответствии с рекомендациями исследования NRC Decadal Survey «Возвращение будущего для исследования космоса: исследования в области биологических и физических наук для новой эры» (National Исследовательский совет, 2011 г.).Эти объекты имеют большие площади для роста растений (∼0,2 м 2 ) и объемы, чем предыдущие платформы, и предназначены для изучения растениеводства, взаимодействия растений с растениями и экосистем человека, растений и микробов с использованием крупных растений в космосе (Massa et al., 2016; Khodadad et al., 2020). Veggie использует светодиодное освещение, пассивную систему полива и минимальный контроль окружающей среды, состоящий из вентилятора для циркуляции воздуха ISS через объем роста растений. Недавно Veggie использовался для выращивания питательных культур салата, которые можно безопасно есть на МКС (Khodadad et al., 2020). Напротив, установка APH — это исследовательская камера для выращивания растений, в которой можно выращивать растения при полном контроле окружающей среды (т.е. спектральное качество, интенсивность света, температура, относительная влажность, CO 2 и концентрация этилена) в течение жизненного цикла до 135 дней (Morrow et al., 2016). Он включает в себя дизайн полива корневого модуля, который аналогичен разработанным для ADVASC и BPS: система подачи воды на основе субстрата, которая активно контролирует матричный потенциал корневой зоны (Morrow and Crabb, 2000; Link et al., 2003; Morrow et al., 2004).

APH имеет возможность собирать наборы неразрушающих данных (например, изображения и скорости газообмена) для измерения роста растений во время космического полета и значительно расширяет возможности освещения (например, более высокую интенсивность света и увеличенные спектральные комбинации), доступные для исследований растений. на МКС. APH измеряет потоки CO 2 и водяного пара с использованием методов неразрушающего газообмена, продемонстрированных на BPS, предшественнике APH с идентичной архитектурой управления CO 2 (Monje et al., 2005). Во время 4-й экспедиции на МКС в 2002 году BPS использовался для измерения квантового выхода фотосинтетического покрова (CQY), преобразования поглощенной радиации в общую фиксацию CO 2 в насаждениях пшеницы в условиях микрогравитации с использованием метода опускания CO 2 . (Morrow et al., 2004, 2016; Monje et al., 2005; Stutte et al., 2005). В этом исследовании показатели фотосинтеза растительного покрова и CQY 21-дневной пшеницы в условиях микрогравитации не отличались от контрольных 1 г при умеренной интенсивности света (Stutte et al., 2005). APH был разработан также для измерения скорости фотосинтеза и CQY во время космического полета, однако, при более высокой интенсивности света, чем ранее было доступно в BPS. APH обеспечивает освещение с широким диапазоном спектрального качества и максимальной плотностью потока фотосинтетических фотонов (PPFD) 1000 мкмоль м –2 с –1 , что почти в три раза выше, чем было возможно в BPS.

Будущие исследования растений, проводимые в Veggie и APH, позволят изучить, улучшив наше понимание того, как растения и связанные с ними микробиомы в листьях и корнях растут в условиях космического полета.Эти знания полезны для разработки подходящих контрмер для смягчения потенциальных проблем растениеводства, повторного использования воды и восстановления атмосферы, необходимых для поддержания устойчивых и долгосрочных человеческих колоний в космосе (Wheeler, 2010, 2017).

APH Объект

APH — это платформа, которая позволяет собирать физиологические данные и данные об окружающей среде для проверки конкретных гипотез о том, как развитие растений, экспрессия генов, фотосинтез и дыхание, формирование семян, взаимодействие растений / микробов или скорость роста могут реагировать на первичные эффекты микрогравитации. или вторичному воздействию окружающей среды космического полета.APH представляет собой камеру с контролируемой средой (0,2 м 2 на 0,4 м высотой), которая дистанционно управляется с земли, что позволяет минимально задействовать экипаж для проведения научных исследований (рис. 1A). Операции экипажа ограничиваются добавлением воды в резервуары APH, сбором биологических образцов, сбором растений и проведением периодического технического обслуживания системы. Биологические образцы из побегов и корней, выращенных в APH (например, листовые диски, периодический сбор растений и т. Д.), Могут быть возвращены замороженными или в пробирках для фиксации Kennedy Fixation Tubes (KFT), содержащих фиксаторы (например,g., RNAlater) для послеполетного анализа на земле.

Камера выращивания контролирует температуру (T; 18–30 ° C), относительную влажность (RH; 50–90%), концентрацию CO 2 (400–5000 мкмоль моль –1 ), скорость ветра (0,3–1,5 мс –1 ), спектральное качество и обеспечивает самый высокий уровень освещенности (до 1000 мкмоль м –2 с –1 ) среди всех космических камер на сегодняшний день (Massa et al., 2016; Zabel et al. , 2016). В исходной конфигурации растения прорастают и растут в APH Science Carrier (SC), четырехквадрантном модуле укоренения, с использованием удобренных сред на основе субстрата.Вода для наполнения резервуаров и смачивания среды для укоренения изначально подается из питьевой воды ISS, в то время как большая часть воды для поддержания роста растений и работы обеспечивается за счет конденсированной влаги, которая возвращается обратно в резервуар. Влажность почвы (среды) контролируется в каждом квадранте укоренения с помощью активной системы контроля влажности.

В настоящее время базовая конфигурация SC представляет собой одноразовый модуль 0,2 м 2 , в котором в качестве среды для укоренения используется пористый гранулированный субстрат (арциллит 1–2 мм).Среда поливается с помощью коллектора пористых керамических трубок, а влажность активно контролируется с помощью отрицательного давления (т. Е. Всасывания), чтобы обеспечить оптимальную воду в корневой зоне и O 2 в условиях микрогравитации (Monje et al., 2005; Stutte et al. ., 2005; Морроу и др., 2016). Количество расходных материалов (~ 4 кг на эксперимент), необходимое для текущей конфигурации APH SC, делает эту систему выращивания неустойчивой для будущих миссий по производству продуктов питания за пределами низкой околоземной орбиты (Monje et al., 2019), но ее достаточно для проведения космической биологии. и эксперименты по выращиванию сельскохозяйственных культур на протяжении всего жизненного цикла.В экспериментах по космической биологии использованные корневые модули часто выбрасывают после сбора растений, потому что пространство для возврата образцов и масса вниз с МКС ограничены, однако установка APH универсальна и может вместить альтернативные конструкции SC для тестирования будущих устойчивых систем растениеводства.

APH Архитектура

Средство APH (рис. 1A) состоит из PHARMER (менеджер реального времени Plant Habitat Avionics в стойке EXPRESS, см. Сокращения в таблице 1), который управляет несколькими подсистемами APH, включая камеру роста (GC) и сборку лампы роста (GLA).ГХ контролирует концентрацию CO 2 в окружающей среде, удаляет этилен и содержит корневой модуль SC (рисунки 2A – C). Подсистема PHARMER взаимодействует с другими подсистемами APH для мониторинга и управления внутренней средой APH и уровнями жидкости, а также путями передачи тепла и мощности APH.

Таблица 1. Список сокращений.

Рисунок 2. APH Подсистемы камеры роста: Science Carrier [SC; (A – E) ] и сборка лампы роста [GLA; (F – I) ].СК набит арциллитом (A – C) толщиной 1-2 мм. Процедуры посадки, проращивания и выращивания были продемонстрированы в APH во время наземных исследований (D) . Самолет Flight SC был доставлен завернутым в мешок из тедлара (E) . GLA освещает растения светодиодным освещением с разной длиной волны: синий 455 нм (F) , зеленый 530 нм (G) , красный 630 нм (H) , дальний красный 735 нм и белый 4100 К. GLA также может предложить рецепты смешанного света: красный, синий и белый (I) .

APH имеет две подсистемы контроля окружающей среды (ECS), которые физически взаимодействуют с системой EXPRESS Rack Gaseous Nitrogen (GN 2 ), воздушным узлом авионики (AAA) и контуром умеренной температуры (MTL) (рисунок 1B). Блоки ECS контролируют циркуляцию воздуха ГХ, фильтрацию и обеспечивают регулирование температуры и влажности. Подсистема сбора и распределения воды (WRADS) работает вместе с APH ECS для обеспечения водой камеры роста растений. Объект APH имеет два водохранилища (распределительный и восстановительный) общим объемом 3 л.Растения, растущие в GC, пропускают воду, подаваемую в корневую зону из 2-литрового распределительного резервуара. Вытекающая вода конденсируется и хранится в резервуаре для восстановления объемом 1 л. ECS пополняет резервуар восстановления конденсатом, а WRADS распределяет воду, хранящуюся в резервуаре распределения, в каждый квадрант SC. Блок распределения питания APH (PDA) питается через интерфейс питания EXPRESS Rack и обеспечивает соответствующие уровни мощности для компонентов APH: PHARMER, GC, GLA, SC, ECS, WRADS и подсистемы терморегулирования (TCS).

PHARMER также обеспечивает канал связи для восходящего канала передачи команд к APH и нисходящего канала телеметрии от APH через EXPRESS Rack. Управление APH с земли (то есть дистанционное управление) осуществлялось в зоне наблюдения за экспериментом (EMA) в KSC.

Проверка оборудования

Хронология событий валидации оборудования APH обобщена в таблице 2. Полетный блок APH 1 был доставлен по частям на МКС на двух космических кораблях и собран экипажем в космосе. После включения APH в течение 5 дней (с 27 ноября по 1 декабря 2017 г.) была проведена серия функциональных тестов для проверки работоспособности оборудования.PHARMER был инициирован, затем были проверены команды, телеметрия и получение данных от PHARMER, и каждая подсистема APH была последовательно включена. Резервуары с водой были заполнены экипажем питьевой водой МКС, а функции контроля окружающей среды (температура, влажность, концентрация CO 2 , спектральное качество и интенсивность света), а также функции управления камерой APH были подтверждены командованием. с земли в КСК. В конце функционального теста был проведен акустический тест, и затем APH был настроен для проведения заводского эксперимента.

Таблица 2. Сводка событий во время аппаратной проверки APH на ISS.

Первое включение

После включения установки APH бригада вручную наполнила резервуары для сбора и распределения питьевой водой на камбузе. После этого оставшиеся этапы активации были выполнены оператором посредством команды с земли в EMA в KSC с использованием программного обеспечения и средств связи, передаваемых через Центр космических полетов им. Маршалла. Системы контроля окружающей среды (ECS-A и ECS-B), которые контролируют температуру и влажность в камере, были заправлены и отрегулированы.После установления стабильного контроля температуры и влажности было подтверждено, что модули ECS могут регулировать температуру и влажность в камере при следующих установках: 23 ° C / 70% относительной влажности, 18 ° C / 50% относительной влажности, 18 ° C / 90% относительной влажности. , 30 ° C / относительная влажность 90% и 30 ° C / относительная влажность 50%.

Подсистема ГХ была запитана для включения датчиков давления в камере, O 2 и CO 2 , а также для запуска контроля CO 2 и этилена. APH GLA может генерировать широкий спектр рецептов спектрального качества с использованием пяти банков светодиодов: синий (0–400 мкмоль м –2 с –1 при 450 нм), зеленый (0–100 мкмоль м –2 с –1 при 525 нм), красный (0–600 мкмоль м –2 с –1 при 630 нм), белый (0–600 мкмоль м –2 с –1 при 400–740 нм) и ближней инфракрасной области (0–50 мкмоль м –2 с –1 при 735 нм).Уставки для каждого отдельного синего, зеленого, белого, красного и ближнего инфракрасного светодиодов GLA были отрегулированы по одному, и были сделаны фотографии освещенной камеры для выращивания, чтобы подтвердить их работу (рисунки 2F – H).

APH работает в нескольких режимах: Standby, Manual и Experiment Profile. Чтобы проверить режим экспериментального профиля, APH был настроен на желаемый экспериментальный профиль, который регулирует дневные настройки интенсивности света, спектрального качества (рис. 2I), фотопериода, термопериода, относительной влажности (RH), концентрации CO 2 , скорости воздуха в камере , удаление этилена и матричный потенциал корневой зоны.Изменения во времени этих параметров наблюдались, записывались и проверялись с помощью журнала команд APH.

Обзор первых заводских испытаний

Основная цель первого испытания роста растений на орбите состояла в том, чтобы подтвердить, что APH может выращивать большие растения в условиях космического полета. Однако рост растений во время космического полета нельзя было сравнивать с контролем 1 г, потому что идентичное наземное исследование не проводилось во время проверочного испытания. Кроме того, не было выделено времени для прореживания растений и не было условий для возврата собранных образцов растений для анализа на местах.Вместо этого ежедневно регистрировались неразрушающие и неинвазивные измерения газообмена (то есть фотосинтез и дыхание) полога Arabidopsis / пшеница. Таким образом, здоровый рост растений был подтвержден путем сравнения изображений и данных газообмена, собранных в течение жизненного цикла растений, с известными значениями, указанными в литературе. Фотосинтетические реакции полога пшеницы Arabidopsis / на свет и концентрацию CO 2 измеряли в условиях микрогравитации и сравнивали с литературными значениями предыдущих исследований с пшеницей, проведенных при дозе 1 г и во время космического полета (Wheeler, 1996; Monje and Bugbee, 1998). ; Stutte et al., 2005).

Корневой модуль SC, состоящий из 4 квадрантов, заполненных арциллитом 1-2 мм (Рисунки 2A – C), был предварительно засеян двумя квадрантами сорта Arabidopsis (WT) cv Col-0 и двумя квадрантами пшеницы сорта Apogee. Используемые протоколы посадки и полива SC были ранее испытаны на земле в отделении инженерных разработок APH (Рисунок 2D). Для первого испытания APH в условиях микрогравитации предварительно посаженный SC был завернут в мешок из тедлара, упакован в транспортировочные блоки из мягкой пены и отправлен на МКС (рис. 2E) на Cygnus OA-7.

Во время первого заводского испытания КА был извлечен из тедларового вещевого мешка и установлен в APH экипажем. Затем APH был удален с земли для полива растений и сбора данных о росте растений без участия экипажа. Профили экспериментов, сценарии, которые ежедневно выполняются PHARMER, были загружены и реализованы для ежедневной записи изображений, данных об окружающей среде и производительности предприятия. Профили экспериментов также использовались для проведения предварительно запрограммированных экспериментов по снижению выбросов CO 2 для сбора данных о неразрушающем газообмене.Собранные данные включали параметры окружающей среды GC и SC, ежедневные изображения сверху и сбоку, а также ежедневные измерения фотосинтеза и дыхания. Кроме того, профили экспериментов контролировали фотопериод в ГХ и содержание влаги в среде в каждом квадранте SC. Эксперимент с понижением давления позволил получить кривые реакции завода на изменение концентрации CO 2 и интенсивности света. Таким образом, большая часть научных возможностей APH была проверена во время первого заводского испытания.

Компоненты APH

Системы экологического контроля (ECS)

Два модуля ECS, установленных с каждой стороны камеры для выращивания, контролируют температуру камеры, влажность и воздушный поток (рис. 1A). Каждый ECS сначала конденсирует / увлажняет воздух камеры с помощью влажных пористых керамических чашек под всасыванием, а затем нагревает воздух до желаемой заданной температуры. Каждый блок независимо контролируется и контролируется, и имеет возможность независимо контролировать температуру в камере для выращивания от 18 до 30 ° C (± 1 ° C) и относительную влажность от 50 до 90% (± 5%).Подготовка двух блоков ECS к работе потребовала заливки водой (∼0,8 л) до пористых керамических чашек, чтобы регулирование относительной влажности и температуры работало эффективно. Уставки регулирования давления для пористых чашек постепенно устанавливались, чтобы начать восстановление (или добавление) воды для регулирования относительной влажности воздушного потока, проходящего через каждый блок.

Модули ECS перемешивают воздух в камере для выращивания за счет принудительной конвекции с помощью вентиляторов, которые удаляют воздух из верхней части камеры для выращивания над растениями и возвращают его в камеру на уровне растений с противоположных сторон камеры.Скорость вращения вентилятора регулируется от 0,3 до 1,5 мс –1 с шагом 0,1 мс –1 с шагом. Сменные фильтры HEPA предотвращают загрязнение внутренних компонентов модулей ECS твердыми частицами и растительным мусором в номинальных условиях эксплуатации. Целью первого эксперимента с растениями было продемонстрировать, как фильтры ECS улавливают растительные остатки, особенно те, которые образуются во время роста и сбора урожая зрелых растений Arabidopsis .

Science Carrier (SC) — Подготовка и посадка

APH WRADS независимо контролирует влажность четырех квадрантов SC (Morrow et al., 2016). WRADS подает воду в каждый квадрант через коллектор с четырьмя пористыми керамическими трубками (Refractron, Ньюарк, Нью-Йорк, США), встроенными в питательную среду. Каждый квадрант сначала насыщается, а затем осушается до желаемого содержания влаги. WRADS измеряет матричный потенциал среды в каждом квадранте с помощью датчика давления, а уставка влажности корневой зоны контролируется путем удаления / добавления воды в корневой модуль. Два дополнительных емкостных датчика влажности (ECH 2 O EC-5, METER Group, США), расположенные вертикально в каждом квадранте, измеряют соответствующее объемное содержание влаги в среде.Один датчик расположен выше, а другой — под пористыми трубками, по которым вода поступает из WRADS (рис. 2A). Эти датчики не являются частью контура контроля влажности, но обеспечивают независимый метод измерения адекватного полива среды.

Подготовка среды

SC использовал пористый гранулированный субстрат (арциллит; Turface Pro League Elite, Profile Products, LLC) для закрепления корней, а также для хранения и доставки воды, кислорода и питательных веществ к корням растений.Арциллит сначала просеивали до размера частиц 1-2 мм, а затем промывали деионизированной водой для удаления пыли. Промывка арциллита была необходима как для безопасности экипажа, так и для снижения вероятности засорения пористых трубок в квадрантах SC. Просеянный и промытый арциллит автоклавировали в закрытом поддоне в течение 30 мин и сушили в сушильном шкафу с принудительной циркуляцией воздуха при 70 ° C в течение минимум 72 ч до полного высыхания.

Взвешивали высушенный и стерильный арциллит 1–2 мм (∼990 г на квадрант; эквивалент 1.6 л) в чистые пакеты с застежкой-молнией и осторожно смешивают с гранулами удобрений с замедленным высвобождением типа 180, 18-6-8 Nutricote (Флорикан, ESA, Сарасота, Флорида, США) 7,5 г / л. Объем 1,6 л среды заполнил один из четырех квадрантов до нужной плотности и высоты в SC (рис. 2A, B). Арциллит был тщательно утрамбован вокруг датчиков температуры и влажности, а также пористых поливочных трубок, расположенных в каждом квадранте, чтобы предотвратить перемещение частиц глины во время запуска (рис. 2С). После того, как все четыре квадранта были заполнены средой, два квадранта были засеяны семенами Arabidopsis дикого типа (WT) cv Col-0, а два квадранта были засеяны семенами пшеницы сорта Apogee.Протоколы посадки и проращивания для выращивания Arabidopsis или пшеницы были разными, поэтому каждая система описывается индивидуально.

Arabidopsis Система посадки

Были проведены обширные наземные испытания для определения оптимальных протоколов посадки и прорастания для выращивания Arabidopsis на APH. В выбранном протоколе проращивания Arabidopsis использовался один слой медицинской марли. Индивидуальный медицинский марлевый лист (Covidien Curity, 4 дюйма × 4 дюйма, 4 слоя; Medtronic, Миннеаполис, Миннесота, США) развернули и поместили поверх плотно упакованного арциллита.Марлю покрывали промытой и стерилизованной ортопедической пеной Roylan с открытыми ячейками (Performance Heath, Уорренвилл, Иллинойс, США). Пена покрывала большую часть каждого квадранта, за исключением предварительно нарезанных полосок, покрытых марлей, на которых были посажены семена. Пена, медицинская марля и арциллит были закреплены на месте поликарбонатным покрытием, содержащим три центрированных ряда для посадки и отверстия для вентиляции всего квадранта.

Дополнительное наземное тестирование этого протокола посадки и прорастания было проведено в сотрудничестве с учеными Вашингтонского государственного университета (WSU), чтобы гарантировать успех первого научного исследования, которое будет проведено на APH (PH-01): «Комплексный подход к лигнификации с помощью омики. и гравитационные реакции: последний рубеж »(Lewis et al., 2020).

дикого типа (WT) Arabidopsis семян сорта Col-0 поверхность дезинфицировали последовательными промывками 70 и 95% этанолом с последующей сушкой в ​​течение ночи перед наклеиванием на медицинскую марлю. Отдельные семена сначала окунали в небольшую каплю стерильного 1% раствора гуаровой камеди, затем индивидуально наклеивали на медицинскую марлю в каждом из двух квадрантов Arabidopsis . В каждом ряду квадранта было засеяно 12 одинаковых посадочных мест с двумя семенами.Во время проверочной миссии бригаде не было выделено времени на прореживание, поэтому было засеяно только два семени на одно место.

Система посева пшеницы Apogee

Протоколы посева и проращивания пшеницы были адаптированы и изменены по сравнению с протоколами, использованными в BPS во время эксперимента PESTO (Monje et al., 2005). Семена пшеницы Apogee (предоставленные Брюсом Багби, Университет штата Юта) были посеяны в двух квадрантах с использованием фитилей CapMat II (16,5 см на 4 см; Phytotronics, Inc., Земля-Сити, Миссури, США).Используемые семена пшеницы не подвергались дезинфекции, поскольку было обнаружено, что протокол промывки этанолом, использованный для семян Arabidopsis , снизил всхожесть семян пшеницы до 20%. Десять семян были посеяны в каждый ряд, всего по 30 семян в каждом квадранте. Фитили и пену Ройлана автоклавировали с использованием 20-минутного цикла сушки. Две полоски CapMat помещали вместе внутри прорезей, прорезанных в пенопласте Ройлана, чтобы сформировать два капиллярных фитиля, которые удерживали семена во время запуска и роста на МКС. Каждую сторону семян окунали в стерильную 1% гуаровую камедь, и семена высаживали кончиком зародыша вниз в субстрат арциллита, расположенный так, чтобы склеенные края семян соприкасались с фитилями CapMat II.Квадранты пшеницы были расположены ближе всего к дверце камеры для выращивания APH во время летного эксперимента на МКС, чтобы можно было определить высоту растений с помощью ИК-камеры бокового обзора.

Конфигурация полета научного авианосца

После посева SC сушили в течение ночи на стерильном стенде с ламинарным потоком, чтобы дать возможность клею, удерживающему семена, высохнуть. Сушка на проточном стенде сводит к минимуму загрязнение посаженных SC загрязняющими веществами, переносимыми по воздуху. Затем SC был запечатан в большом газонепроницаемом мешке из тедлара (SKC, Inc., Eighty Four, PA, США) (рис. 2E) и упакованы в пену для запуска на МКС.

Первые заводские испытания

Предпосылки: Измерения газообмена

В экофизиологии растений системы газообмена используются для измерения потоков углерода и водяного пара от фотосинтезирующих организмов (Pearcy et al., 1989; Monje and Bugbee, 1998, 2019). Эти методы использовались в 1980-х и 1990-х годах в рамках программы NASA Advanced Life Support Programme для измерения эффективности использования радиации сельскохозяйственных культур и скорости транспирации для оценки размера и осуществимости будущего BLSS (Averner et al., 1984; Раммель и Волк, 1987; Багби и Солсбери, 1988; Уиллер, 2010).

APH был разработан для измерения скорости фотосинтеза и транспирации растений в ГХ. Система для контроля концентрации CO 2 APH GC предоставляет средства для неразрушающего измерения фотосинтеза растительного покрова с использованием методов газообмена, впервые примененных экофизиологами в 1960-х годах (Lange et al., 2001). Растения удаляют CO 2 из атмосферы камеры посредством фотосинтеза при освещении и добавляют CO 2 посредством дыхания в темноте.APH использует полузакрытую систему газообмена для поддержания заданного значения CO 2 в камере и действует как закрытая система, когда управление CO 2 отключено. В полузакрытой системе заданное значение CO 2 в камере во время фотопериода поддерживается путем введения небольших известных объемов CO 2 в камеру, а скорость фотосинтеза определяется по количеству импульсов CO 2 , введенных в течение заданный период времени, но должна быть известна скорость утечки камеры (Pearcy et al., 1989). Ночью контроль CO 2 отключается, и концентрация CO 2 повышается из-за дыхания в темноте до уровня, превышающего дневную уставку. В начале фотопериода, когда контроль CO 2 и очистка этиленом отключены, камера работает в закрытом режиме, и фотосинтез снижает концентрацию CO 2 в камере до дневной уставки. Это суточное снижение CO 2 использовалось для измерения скорости фотосинтеза во время развития полога растений, произрастающих в APH.

Эксперимент по развитию космического полета

Основная цель первого испытания растений состояла в том, чтобы убедиться, что растения можно нормально выращивать с помощью оборудования APH на МКС. Главный исследователь, получивший награду за космический эксперимент с использованием установки APH, выбирает виды растений, условия окружающей среды для жизненного цикла и поставляет предварительно высаженный корневой модуль SC. Предложенные научные цели затем демонстрируются на земле во время научных и экспериментальных проверочных испытаний.Затем КА запускается на МКС, вставляется экипажем в камеру APH, его водопроводы подключаются к WRADS, а датчики температуры и влажности почвы из каждого квадранта подключаются к PHARMER. Бригада закрывает дверь APH, и после этого APH настраивается с помощью экспериментальных профилей, которые контролируют среду камеры роста и уровень влажности корневой зоны на протяжении жизненного цикла выбранных видов растений.

Первое испытание растений было проведено в два этапа с использованием двух видов растений (Таблица 3).Квадранты Arabidopsis сначала поливали, чтобы проверить процедуры посева, проращивания, выращивания Arabidopsis до зрелости и сбора урожая в условиях микрогравитации при подготовке к эксперименту PH-01. Растения Arabidopsis выращивали в течение 17 дней при слабом освещении (150 мкмоль · м –2 с –1 ), низкой концентрации CO 2 (400 мкмоль · моль –1 ) и фотопериоде 16: 8 ( Таблица 3), которые являются типичными заданными значениями окружающей среды для Arabidopsis .Скорость прорастания растений Arabidopsis составила всего 58%, что было значительно ниже, чем 80% -ная всхожесть, наблюдаемая в тестах на раннее прорастание на земле. Сообщенная скорость прорастания на самом деле является показателем выживаемости, поскольку прорастающие растения Arabidopsis имеют небольшие размеры и не могут быть отличимы от фона с помощью верхней камеры. На самом деле, возможно, проросло большее количество растений, но плохой выживаемости способствовали две причины. Обычно на каждую позицию засевают пять растений, но только два были высажены в этом проверочном испытании, чтобы предотвратить перенаселенность, поскольку время для прореживания не было доступно бригаде.Плохая выживаемость также наблюдалась из-за неравномерного распределения воды во время заливки SC и / или чрезмерного полива, вызванного явлениями перераспределения влаги, вызванными микрогравитацией, во время ранних фаз роста. Эти результаты были позже рассмотрены исследовательской группой PH-01 во время выполнения своего космического эксперимента.

Таблица 3. Контрольные точки окружающей среды и скорость прорастания во время первого испытания растений на APH.

Квадранты пшеницы были поглощены, когда растения Arabidopsis были в возрасте 17 дней и росли при высокой интенсивности света (600 мкмоль · м -2 с -1 ), повышенной концентрации CO 2 (1500 мкмоль · моль -1 ) и фотопериод 20: 4 (таблица 3).Таким образом, Arabidopsis рос при ярком освещении, повышенном CO 2 и более длительном фотопериоде в течение ~ 4 дополнительных недель, что не является нормальными условиями для этого вида. Кроме того, полив квадрантов Arabidopsis был прекращен в течение последней недели роста Arabidopsis , чтобы минимизировать их вклад в измерения газообмена, проведенные с пшеницей.

Растения Arabidopsis собирали через 6 недель после посадки во время цветения, чтобы продемонстрировать способность фильтровальной системы APH ECS удерживать растительные остатки во время сбора урожая.Изображения показали, что растительный мусор был успешно уловлен на входных отверстиях модулей ECS. Эти модули рециркулируют воздух камеры через входное отверстие, защищенное сеткой и фильтром HEPA. Снаружи APH была размещена видеокамера для обнаружения вылетающих из камеры обломков; Было замечено, что только один маленький цветок покинул APH, и он был захвачен экипажем. Входы в модули ECS были очищены вакуумом после завершения валидационного испытания.

Всхожесть семян пшеницы составила 80%, что ниже, чем 92–97% всхожести, наблюдаемого в BPS (Stutte et al., 2005). Пшеницу выращивали до цветения через 33 дня после посадки и росли рядом с растениями Arabidopsis в течение ~ 25 дней. Растения пшеницы создавали повышенную нагрузку по производству воды на систему экологического контроля (то есть, ECS) и повышенную нагрузку по потребности в воде на систему полива корневой зоны APH (то есть WRADS). Полос пшеницы проверяли, были ли подсистемы APH, используемые для управления концентрацией CO 2 в камере и потоками воды, были рассчитаны соответствующим образом для поддержания заданных значений окружающей среды, когда большие растения выращивают в условиях микрогравитации.

Система освещения

Определение режима уровня освещенности в камере для выращивания важно для интерпретации фотосинтетических измерений, сделанных в APH, поскольку высота растений изменяется во время развития. Уставки GLA APH соответствуют интенсивности света, измеренной на 10 см ниже светодиодной панели. Однако фактическая интенсивность света на высоте растений определяется степенью ослабления света в зависимости от высоты в пределах GC и высотой растений.

Растения Arabidopsis выращивали при уровне освещенности 150 мкмоль · м –2 с –1 со спектральным качеством, состоящим из синего, зеленого и красного светодиодного освещения (рис. 3A, BGR, черная линия), аналогично к Veggie (рис. 2I).Пшеница / Arabidopsis в APH выращивали при 600 мкмоль м –2 с –1 с использованием соотношения белых и красных светодиодов 1: 1 (рис. 3A, WR, красная линия). Два дополнительных спектральных состава использовались для изучения светового режима и для иллюстрации спектрального диапазона, обеспечиваемого APH GLA: (1) белый светодиод, дополненный красным и синим светодиодами (рис. 3B, красная линия WRB), и (2) красный и синий Светодиоды (рисунок 3Б, РБ, черная линия). Сравнение спектров WRB и RB показывает, что белые светодиоды излучают дополнительный синий и красный свет плюс значительное количество зеленого света, который проникает глубже в растительный покров, чем красный и синий свет (Kim et al., 2006).

Рис. 3. Спектры APH GLA с использованием белого, синего, зеленого и красного светодиодов: (A) Спектральное качество во время испытаний растений Arabidopsis (BGR, черная линия) и пшеницы (WR, красная линия). (B) Спектральное качество во время эксперимента по сокращению выбросов CO 2 (WRB, красная линия). Сравнение спектров WRB и RB (черная линия) показывает, что белые светодиоды излучают дополнительный синий и красный свет, а также значительное количество зеленого света.

Наземный блок APH использовался для измерения степени ослабления света для нескольких уставок GLA (900, 600 и 300 мкмоль м –2 с –1 ) WRB (рис. 4, вставка, сплошные линии) и RB (Рис. 4, вставка, штриховые линии) освещенность.Эти кривые ослабления света показывают, что уровень света ниже GLA линейно уменьшается.

Рисунок 4. Ослабление света и высота растений в APH. Ослабление света под WRB (сплошные линии) и RB (пунктирные линии), измеренное при 900 (синий), 600 (желтый) и 300 (зеленый) мкмоль м — 2 с — 1 Заданные значения GLA, линейно уменьшается в APH . Высота полога пшеницы измерялась с помощью сетки дверной крышки APH. Пшеница была 15, 23 и 37 см при 11, 20 и 31 DAP соответственно.Растения пшеницы были собраны после 33 DAP астронавтом Норишиге «Немо» Канаи (изображение любезно предоставлено НАСА, использовано в информационных целях без явного разрешения).

Высота растений во время развития полога пшеницы на МКС была оценена по изображениям, полученным с помощью боковой ИК-камеры. Высота пшеничного полога измерялась с помощью сетки, размещенной на внутренней стороне дверной крышки APH (рис. 4, нижняя панель). Сетка измеряет высоту от нижней части GC до GLA (45 см), а SC занимает 5 см внутри GC, что оставляет 40 см между верхом SC и GLA.Растения были 15 см высотой (25 см ниже GLA) при 11 DAP; 23 см (17 см ниже GLA) при 20 DAP; Колосья пшеницы наблюдались на высоте 37 см (на 3 см ниже GLA) на 31 DAP (Рисунок 4). Например, высота растений на уровне 11, 20 и 31 DAP соответствует верхнему уровню освещенности кроны 337, 459 и 533 мкмоль м –2 с –1 при настройке GLA 600 мкмоль м –2 с –1 при освещении WRB.

CO

2 Эксперименты по просачиванию
Уровень утечки камеры

Эксперимент по понижению давления CO 2 был проведен после установки сухого корневого модуля SC на МКС для определения скорости утечки камеры APH GC.Камера CO 2 была увеличена до 2000 мкмоль моль –1 , контроль CO 2 и очистка этиленом были отключены на 3 часа, а скорость утечки камеры измерялась согласно Acock и Acock (1989). Скорость утечки APH на МКС составила 5% ч –1 , что согласуется со скоростью утечки, измеренной во время наземных исследований. Скорость утечки должна быть известна для корректировки изменений в камере CO 2 во время откачки CO 2 , используемой для измерения фотосинтеза растительного покрова.

CO
2 Метод вытяжки

Метод вытеснения CO 2 — это неразрушающий и неинвазивный метод газообмена для измерения скорости фотосинтеза по изменениям концентрации CO 2 в камере.Система управления CO 2 управляет ГХ как замкнутой системой газообмена для определения: (1) суточной скорости фотосинтеза растительного покрова и (2) кривых реакции фотосинтеза на концентрацию CO 2 в камере и на интенсивность света. Во время кривой снижения CO 2 , камера CO 2 повышается до 2000 мкмоль-моль –1 , растениям дают возможность акклиматизироваться при желаемом уровне освещенности в течение ~ 1 часа, затем в камере CO 2 и контроле этилена. отключаются, и происходит фотосинтетическая просадка CO 2 .Контроль этилена должен быть отключен, потому что наполненные перманганатом шарики Purafil SP, используемые для контроля этилена, абсорбируют значительные количества CO 2 (Purafil, Inc., Доравилль, Джорджия, США). Чистое поглощение фотосинтетического углерода потребляет CO 2 , а CO 2 камеры уменьшается со скоростью, пропорциональной уровню падающего света. Изменение концентрации CO 2 от 2000 до 1500 мкмоль моль –1 используется для расчета фотосинтеза растительного покрова при насыщающей концентрации CO 2 .Для эксперимента по сокращению выбросов CO 2 повторяющиеся кривые снижения проводятся при нисходящих уровнях освещенности, заканчивающихся измерением темнового дыхания.

Daily Canopy Carbon Fluxes в APH

После 1-й недели роста пшеницы в дневные профили эксперимента была запрограммирована единственная кривая снижения CO 2 для измерения суточной скорости фотосинтеза полога при насыщающей концентрации CO 2 1500 мкмоль моль –1 . В течение 4-часового периода темноты контроль CO 2 был отключен на 2 часа, что позволило концентрации CO 2 быстро подняться выше 2,000 мкмоль-моль –1 .Первоначальный рост концентрации CO 2 в зависимости от времени в течение этого периода позволил измерить скорость дыхания в темноте (рис. 5, APH R dark , синие кружки). В течение оставшихся 2 часов темноты был включен контроль CO 2 при заданном значении 1700 мкмоль моль –1 . Когда загорелся свет, контроль CO 2 и очистка этиленом были отключены, чтобы запустить кривую снижения. Через 1 час CO 2 и контроль этилена позволили восстановить заданное значение 1500 мкмоль-моль –1 .Уменьшение концентрации CO 2 в зависимости от времени в течение периода снижения является мерой максимальной чистой скорости фотосинтеза растительного покрова (рис. 5, APH P net , незаштрихованные кружки). Было использовано ограничение в 1 час для суточной просадки CO 2 , поскольку при ярком освещении купол может быстро истощить CO 2 , и крайне важно предотвратить падение концентрации CO 2 в камере ниже точки компенсации CO 2 . (∼100 мкмоль моль –1 ), которые могут вызывать фотоокислительное повреждение растений.

Рисунок 5. Ежедневные измерения фотосинтеза и дыхания. Ежедневный APH P net , измеренный на основе кривых снижения суточного CO 2 и темнового дыхания (R темный ) со временем увеличивался по мере роста растений пшеницы и фиксирования большего количества CO 2 . У полога пшеницы / Arabidopsis была такая же скорость газообмена, как у растений пшеницы, выращенных в космическом полете во время BPS 2002 и на земле по Уиллеру, 1996.

Суточные скорости фотосинтеза растительного покрова (Рисунок 5, APH P net , незакрашенные кружки) включают фиксацию CO 2 от 48 растений пшеницы и 14 растений Arabidopsis , содержащихся в APH GC, каждое посажено на 0,1 м 2 (т. е. 50%) корневого модуля (рис. 5, вставка 19 DAP APH). Донахью и др. (1997) сообщили о скорости фотосинтеза 10–12 мкмоль м –2 с –1 для Arabidopsis , выращенных при той же интенсивности света.Используя эти значения, можно сделать вывод, что Arabidopsis внес 40–58% APH P net , наблюдаемого в течение первых 15 DAP роста пшеницы. Фактический вклад растений Arabidopsis мог быть меньше, потому что они стареют. После 20 DAP фотосинтез растительного покрова, как предполагалось, происходил в основном (~ 80–90%) от растений пшеницы, поскольку полив двух квадрантов Arabidopsis SC был прекращен, а растения Arabidopsis начали усыхать.APH P net после 26 DAP был полностью из пшеницы, потому что растения Arabidopsis были удалены из GC, однако на темновое дыхание, вероятно, повлияло дыхание корня от высыхающих корней Arabidopsis .

Суточные скорости фотосинтеза нетто-растительного покрова, измеренные в APH, сравнивали с двумя экспериментами по фотосинтезу растительного покрова пшеницы. Первое — это исследование пшеничного грунта, проведенное при интенсивности света 500 мкмоль м –2 с –1 с использованием натриевых ламп высокого давления (HPS) (рис. 5; Wheeler 1996, красные треугольники).Уиллер (1996) сообщил о скорости фотосинтеза 7, 12, 20 и 25 мкмоль · м –2 с –1 при 15, 20, 25 и 30 DAP соответственно. Второе исследование — это космический эксперимент PESTO 2002 года, проведенный на BPS с использованием холодно-белых флуоресцентных ламп (CWF) при интенсивности света 280 мкмоль · м -2 с -1 (Рисунок 5, BPS 2002, черная линия) (Monje et al., 2005; Stutte et al., 2005).

Ежедневные значения APH P net от 7 до 15 DAP (Рисунок 5, белые кружки) были немного ниже, чем значения, измеренные в BPS (Рисунок 5, BPS 2002, черная линия), вероятно, из-за более высокого дыхания корня от более глубокие и большие корневые модули APH.С 15 до 29 DAP суточный P net соответствует скорости фотосинтеза пшеницы, выращенной при 500 мкмоль м –2 с –1 (Рисунок 5; Wheeler 1996, красные треугольники). После 15 DAP дневной P net остается выше, чем наблюдалось в BPS. Фотосинтез в BPS был постоянным от 15 до 21 DAP, потому что листья флага пшеницы были больше, чем высота камеры BPS, из-за чего верхние листья складывались друг над другом, что приводило к самозатенению (Рисунок 5, вставка 21 DAP BPS), таким образом предотвращая более сильное проникновение света в навес.Напротив, пшеница, выращенная в APH, позволяла большему количеству света проникать в полог (Рисунок 5, вставка 26 DAP APH), таким образом, P net увеличивается с возрастом со скоростью, аналогичной той, о которой сообщил Уиллер (1996). После 26 DAP суточный P net был ниже, потому что фотосинтетический вклад Arabidopsis был удален. Эти наблюдения предполагают, что полог пшеницы / Arabidopsis , выращенный во время первого испытания растений APH, имел такие же скорости газообмена, как и растения пшеницы, выращенные на земле.

APH CO
2 Эксперимент по просадке

Эксперимент по сокращению выбросов CO 2 был проведен для проверки того, что APH может измерять реакцию фотосинтеза растительного покрова на концентрацию CO 2 и интенсивность света. Эксперимент по снижению содержания CO 2 проводили, когда растениям пшеницы было 24 дня, а растениям Arabidopsis — 41 день при ежедневных настройках температуры воздуха (23 ° C) и влажности в камере (75%). Два эксперимента по снижению выбросов CO 2 были проведены в последовательные дни для определения повторяемости этих измерений.

Каждый эксперимент состоял из серии из семи кривых падения CO 2 при уменьшении уровня освещенности. Профиль эксперимента изменил уставки GLA для каждого светодиода (таблица 4), а также автоматически включил / отключил контроль CO 2 и отключил функции очистки этилена. Растения освещали светодиодами WRB, которые обеспечивали постоянное соотношение красный: синий, равное 5 (рис. 3B, WRB, красная линия). Падающее излучение на высоте купола (PPFD, Таблица 4) поддерживалось постоянным во время каждой депрессии.PPFD был оценен с использованием анализа изображения, описанного в разделе «Система освещения» (Рисунок 4).

Таблица 4. Заданные значения для APH CO 2 Эксперимент с понижением давления 1 .

Пошаговые изменения PPFD во время экспериментов по снижению выбросов CO 2 показаны на рисунке 6A (синяя линия). Первая кривая снижения при наивысшей уставке GLA (900 мкмоль м –2 с –1 ) была проведена после периода темноты предыдущего дня (4 и 28 часов; Рисунок 6B).Во время последующих отказов система управления CO 2 была задействована на 1 час, чтобы поднять CO 2 в камере обратно до 2000 мкмоль-моль –1 (рис. 6A, серый прямоугольник), и CO 2 действительно закачивался во время тех раз (рис. 6А, оранжевая линия). Однако скорость закачки CO 2 во время второй и третьей просадки (при яркости света 800 и 600 мкмоль · м -2 с -1 ) была недостаточной для преодоления быстрых темпов фотосинтеза при высоких уровнях освещенности ( 7 и 10 часов, Рисунок 6B, черная линия), а концентрация CO 2 в камере не достигла заданного значения CO 2 (Рисунок 6B, зеленая линия) в течение 1 часа.По мере уменьшения PPFD камера CO 2 достигла заданного значения и даже увеличилась выше него из-за дыхания. Такие же тенденции наблюдались и на второй день.

Рис. 6. APH CO 2 Эксперимент по просадке. (A) Ступенчатые изменения интенсивности света GC (синяя линия) и (B) CO 2 концентрации (черная линия) во время двух последовательных экспериментов по снижению концентрации CO 2 . Переключатель управления CO 2 [ (A, B) , серая линия] включал вводы CO 2 [ (A) , оранжевая линия], чтобы поднять CO 2 в камере до 2000 мкмоль моль — 1 перед каждой просадкой.Концентрация CO 2 снизилась, когда контроль CO 2 был отключен из-за фотосинтетического поглощения CO 2 . Скорость закачки CO 2 во время второй и третьей спусков была недостаточной для преодоления купола P net при более высоких уровнях освещенности, а концентрация CO 2 в камере [ (B) , черная линия] не достигла предела CO 2 уставка [ (B) , зеленая линия] через 1 час. По мере уменьшения PPFD камера CO 2 достигла заданного значения и даже увеличилась выше него из-за дыхания.

Кривые просадки, полученные для каждого уровня освещенности, были использованы для расчета P net по изменению концентрации CO 2 в камере в течение каждого 5-секундного интервала (Рисунок 7, вставка, dCO 2 5s –1 ) . Данные dCO 2 были построены в зависимости от концентрации CO 2 , подогнаны к логарифмической кривой и преобразованы в кривую фотосинтетического отклика CO 2 , предполагая, что площадь засеянной площади составляет 0,1 м 2 и объем 100 л для APH. камера.Для простоты использованный подход не исправлял данные dCO 2 для скорости утечки в камере, и предполагалось, что растения Arabidopsis не вносили вклад в фотосинтетическое поглощение CO 2 . Полученные кривые реакции фотосинтеза растительного покрова на концентрацию CO 2 для четырех самых высоких уровней освещенности показаны на рисунке 7. Кривые реакции, измеренные в течение первого и второго дня, показаны сплошными и пунктирными линиями соответственно. Эти кривые отклика CO 2 показывают, что фотосинтетическое поглощение CO 2 ограничено при более низких концентрациях CO 2 , и что на максимальную скорость фотосинтеза влияет падающее излучение, поглощаемое пологом (рис. 7).Для сравнения показана кривая отклика CO 2 , измеренная во время PESTO при 280 мкмоль м –2 с –1 PPFD (Рисунок 7, BPS 2002, черные кружки) (Stutte et al., 2005). Единая точка данных для чистой скорости фотосинтеза пшеницы, измеренной на той же стадии развития с использованием ламп HPS при 1400 мкмоль м –2 с –1 PPFD и 1200 мкмоль моль –1 CO 2 (Рисунок 7 , синий треугольник) показывает, что фотосинтез растительного покрова может еще больше усиливаться при более высоких уровнях освещения (Monje and Bugbee, 1998).

Рисунок 7. CO 2 кривые реакции фотосинтеза растительного покрова во время эксперимента по депрессии CO 2 : Изменения в концентрации CO 2 в камере (вставка, dCO 2 5s — 1 ) по кривым депрессии, измеренным при Постоянная PPFD была построена в зависимости от концентрации CO 2 , построена логарифмической кривой и преобразована в кривые реакции фотосинтетического CO 2 . Кривые реакции, измеренные в течение последовательных дней, показаны сплошными и пунктирными линиями.Для сравнения нанесена кривая отклика CO 2 , измеренная во время PESTO (BPS 2002, черные кружки), и P net пшеницы увеличивается при более высоких уровнях освещенности (Monje and Bugbee, 1998, синий треугольник).

Кривые светового отклика Canopy описывают, как скорость фотосинтеза растительного покрова и, следовательно, скорость роста сельскохозяйственных культур варьируются в зависимости от падающей радиации (Bugbee and Salisbury, 1988). Они также предоставляют информацию о максимальной фотосинтетической способности и CQY.Кривая светового отклика для полога пшеницы / Arabidopsis была построена путем построения графика общего фотосинтетического поглощения CO 2 в зависимости от поглощенной радиации (фиг. 8). Общий фотосинтез был рассчитан из суммы P net при 1500 мкмоль моль –1 CO 2 (Рисунок 7) и измеренного темного дыхания навеса (R dark ). Поглощенная радиация рассчитывалась исходя из предположения, что растения пшеницы поглотили 95% падающей радиации (Monje and Bugbee, 1998).CQY, наклон графика общего фотосинтеза по сравнению с поглощенным PPFD, представляет фотосинтетическое преобразование поглощенного излучения в фиксированный CO 2 . CQY растительного покрова пшеницы / Arabidopsis , измеренный в APH (0,055; Рисунок 8, светодиоды WRB, фиолетовые белые кружки), сравнивали со значениями CQY пшеницы, указанными в литературе: Wheeler, 1996 (0,051; Рисунок 8, лампы HPS, красные ромбы), BPS 2002 (0,035; рис. 8, лампы CWF, черные квадраты) и Monje and Bugbee, 1998 г. (0,053; рис. 8, лампы HPS, синий треугольник).Значения CQY, использованные в этом сравнении, были определены на основе заявленных значений P net , R темного и случайного PPFD (Wheeler, 1996; Monje and Bugbee, 1998; Stutte et al., 2005).

Рис. 8. Кривые светового отклика фотосинтеза полога APH: APH CQY, наклон общего фотосинтеза по сравнению с поглощенным PPFD, представляет собой фотосинтетическое преобразование поглощенного излучения в фиксированный CO 2 . CQY растительного покрова пшеницы / Arabidopsis , измеренный в APH (светодиоды WRB, фиолетовые белые кружки), выше, чем указано в BPS 2002 (лампы CWF, черные квадраты), но сопоставим с литературными значениями пшеницы CQY: Wheeler, 1996 (HPS лампы, красные ромбы) и Monje and Bugbee, 1998 г. (лампы HPS, синий треугольник).

Рассчитанный APH CQY выше, чем измеренный в BPS, вероятно, потому, что растения пшеницы в BPS были самозатенены. Это также немного (на 4–8%) выше, чем CQY пшеницы, выращенной под лампами HPS, на 1 г. Причина этих различий заключается в том, что собранные данные газообмена включают ошибку в оценке падающего излучения в верхней части полога, ошибку в скорости фотосинтеза и дыхания, вызванную пренебрежением поправкой на скорость утечки, и ошибки, связанные с предположением, что Arabidopsis действительно не способствует фотосинтетическому поглощению CO 2 , измеренному в APH.Другой источник ошибок в CQY возникает из-за включения двух кривых частичного снижения, потому что скорости фотосинтеза, полученные из этих кривых снижения, не были измерены при желаемых 1700 мкмоль моль –1 CO 2 заданных значений (Рисунок 6B). Несмотря на эти недостатки, APH CQY, измеренный в условиях микрогравитации, в целом согласуется со значениями CQY, полученными на пологах пшеницы, выращенных на Земле при аналогичной интенсивности света.

Значение первого заводского испытания

Первые заводские испытания продемонстрировали возможности установки APH по проведению фундаментальных исследований растений в условиях микрогравитации на борту МКС.Аппаратный валидационный тест подтвердил, что все подсистемы APH были полностью работоспособны после того, как он был собран в модуле Kibo. Первое испытание растений продемонстрировало, как два вида растений, требующие различных оптимальных условий окружающей среды и с совершенно разными темпами роста, могут быть размещены в APH. Хотя у бригады было минимальное время для ухода за растениями и не было условий для доставки образцов растений для дальнейшего анализа на землю, APH смог измерить реакцию растений на концентрацию CO 2 и уровни освещенности с использованием методов неразрушающего газообмена. .Рост растений осуществлялся с помощью дистанционных команд из EMA в KSC, и предварительно запрограммированные эксперименты по сокращению выбросов CO 2 были проведены с использованием профилей экспериментов, которые контролировали заданные значения, необходимые для измерения этих ответов. Следует признать, что данные о газообмене, собранные во время первого испытания растений, не повторялись на земле, поэтому их нельзя использовать для каких-либо выводов относительно роста растений в космосе. Однако эти усилия продемонстрировали, что APH расширил возможности камер для выращивания растений в космическом полете как по размеру зоны роста, более высокой интенсивности света и возможному увеличению спектральных комбинаций, так и по их способности собирать неразрушающие наборы данных ( я.е. изображения и скорости газообмена), которые можно использовать для измерения роста растений во время космического полета. Эти возможности, несомненно, расширят наши знания о росте растений во время космических полетов, что необходимо для поддержки устойчивой и долгосрочной колонизации космоса человеком.

Заключение

Установка APH была установлена, смонтирована, и была оценена и продемонстрирована ее способность проводить фундаментальные заводские исследования на МКС. Пшеница и Arabidopsis покровы растений были успешно выращены из семян и собраны через 6 недель и через 33 дня роста на ISS, соответственно.Никаких предполетных испытаний на земле не проводилось, поэтому рекомендуемые проектной группой настройки использовались на протяжении всей эксплуатации APH во время проверочных испытаний. Протоколы посадки, проращивания и полива двух видов были продемонстрированы на МКС. Способность выращивать стеблей, цветов и стеблей Arabidopsis была достигнута за 6 недель, а способность APH удерживать мусор во время сбора урожая была продемонстрирована во время сбора зрелых растений Arabidopsis . Были собраны экологические и неразрушающие данные о росте растений, которые использовались для проверки способности APH измерять фотосинтез, дыхание и CQY растительного покрова во время космического полета.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Авторские взносы

BO, ND, HL, JR и OM внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. Б.О. был менеджером проекта NASA APH. Н.Д. был инженером проекта NASA APH. Х.Л. был научным сотрудником проекта НАСА. OM и JR являются членами научной группы APH. JC был инженером по интеграции полезной нагрузки и разработал процедуры для экипажа и руководил ими.Д.Д. был менеджером проекта Джейкобса. OM проанализировал данные, выполнил статистический анализ и написал первый черновик рукописи. JR, ND, HL и BO написали разделы рукописи. Все авторы внесли свой вклад в доработку рукописи, прочитали и одобрили представленную версию.

Финансирование

Эта работа финансировалась НАСА Отделом исследований и приложений космической жизни и физических наук, а также Программным офисом НАСА для МКС.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Адама Андерсона, Брайана Андрика, Дэвида Баркоу, Майка Бурже, Бернарда Брауэра, Мэтта Демарса, Маркуса Фесслера, Джеймса Харриса, Зака ​​Герцберга, Джо Клопотича, Грега Лэдвига, Роберта Михалака, Роберта Морроу, Роберта. Рихтер, Гил Теллез, Тодд Трейчел, Дэниел Улер, Сара Уоддилл, Рассел Уоллес и Дэниел Вайман из Sierra Nevada Corporation, Майкл Коста, Лоуренс Дэвин и Норман Льюис из Университета штата Вашингтон, Моника Солер из Bionetics Corporation и Стивен Берри, Люк Кателла, Адам Кофилд, Сара Кокс, Мэтт Крейкрафт, Адам Докос, Кристофер Хилл, Алексис Хонгамен, Шон Марси, Джоя Масса, Джонни Мэтис, Расти Макэмис, Стивен МакКоннелл, Элиза Монтгомери, Тори Лонг, Ларри Людвиг, Брайан Лутински, Кёльн Лиза Пантано, Мэтью Пэррис, Шейла Плурд, Люк Роберсон, Эрик Смит, Фил Танг, Мифи Тран, Джон Траутвейн, Рэй Уиллер и Клара Райт из Космического центра Кеннеди НАСА.ОМ хотела бы посвятить эту работу доктору Отто Ланге, лихенологу, который первым применил методы газообмена в удаленных местах, и доктору Мелу Авернеру, разработчику проекта NASA по управляемым экологическим системам жизнеобеспечения (CELSS), руководителю программы Программа NASA Advanced Life Support Program и основатель программы NASA по фундаментальной биологии.

Список литературы

Акок Б. и Акок М. С. (1989). Расчет скорости утечки воздуха в камерах с контролируемой средой, в которых находятся растения. Агрон. J. 81, 619–623.

Google Scholar

Андерсон, М. С., Барта, Д., Дуглас, Г., Фриче, Р., Масса, Г. Д., Уиллер, Р. М. и др. (2017). «Ключевые пробелы для обеспечения роста растений в будущих миссиях», в протоколе Proceedings of the AIAA 2017-5142 , Орландо, Флорида.

Google Scholar

Авернер М., Карел М. и Радмер Р. (1984). Проблемы, связанные с использованием водорослей в биорегенеративных системах жизнеобеспечения. Отчет подрядчика НАСА 166615, Соглашение о сотрудничестве НАСА NCC 2–210. Вашингтон, округ Колумбия: НАСА.

Google Scholar

Багби Б. и Солсбери Ф. Б. (1988). Изучение пределов урожайности сельскохозяйственных культур: эффективность фотосинтеза в условиях высокой освещенности. Plant Physiol. 88, 869–878. DOI: 10.1104 / стр.88.3.869

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Донахью Р. А., Поулсон М. Э. и Эдвардс Г. Э. (1997). Метод измерения фотосинтеза всего растения в Arabidopsis thaliana . Photosynthesis Res. 52, 263–269. DOI: 10.1023 / A: 100583432

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хайнсе Р., Джонс С. Б., Стейнберг С. Л. и Туллер М. (2007). Измерения и моделирование воздействия переменной силы тяжести на распределение и поток воды в ненасыщенных пористых средах. Зона Вадос J. 6, 713–724. DOI: 10.2136 / vzj2006.0105

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ходадад, К. Л. М., Хаммерик, М. Э., Спенсер, Л.E., Dixit, A.R., Richards, J. T., Romeyn, M. W., et al. (2020). Микробиологический и пищевой анализ растений салата, выращенных на международной космической станции. Фронт. Plant Sci. 11: 199. DOI: 10.3389 / fpls.2020.00199

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Х. Х., Уиллер, Р. М., Сагер, Дж. К., Гоинс, Г. Д., и Норикан, Дж. Х. (2006). Оценка роста салата с использованием дополнительного зеленого света с красными и синими светодиодами в контролируемой среде: обзор исследований в Космическом центре Кеннеди. Acta Hort. 711, 111–119. DOI: 10.17660 / ActaHortic.2006.711.11

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Китайя Ю., Хираи Х. и Сибуя Т. (2010). Важная роль конвекции воздуха для производства растений в космосе. Biol. Sci. Космос 24, 121–128.

Google Scholar

Ланге, О. Л., Грин, Т. Г. А., и Хебер, У. (2001). Фотосинтетическое производство лишайников, зависящее от гидратации: что лабораторные исследования говорят нам о полевых показателях? Дж.Exp. Бот. 52, 2033–2042. DOI: 10.1093 / jexbot / 52.363.2033

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Льюис, Н., Дэвин, Л. Б., Хэнсон, Д., Липтон, М., Сэйр, Р. М., и Старкенбург, С. (2020). Отчеты в журнале задач НАСА . Доступно в Интернете по адресу: https://taskbook.nasaprs.com/tbp/index.cfm?action=public_query_taskbook_content&TASKID=12716

Google Scholar

Линк, Б. М., Дерст, С. Дж., Чжоу, В., и Станкович, Б. (2003).Посевной рост растения Arabidopsis thaliana на международной космической станции. Adv. Space Res. 31, 2237–2243. DOI: 10.1016 / S0273-1177 (03) 00250-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Масса, Г. Д., Уилер, Р. М., Морроу, Р. К., и Левин, Г. Г. (2016). Камеры выращивания на Международной космической станции для крупных растений. Acta Hortic. 1134, 215–222.

Google Scholar

Масса, Г. Д., Уилер, Р. М., Стютт, Г.W., Ричардс, Дж. Т., Спенсер, Л. Е., Хаммерик, М. Е. и др. (2015). «Выбор сортов листовых зеленых овощей в качестве добавки к диете« выбирай и ешь »на ISS», в материалах Труды 45-й Международной конференции по экологическим системам , Бельвю.

Google Scholar

Монже, О., и Багби, Б. (1998). Адаптация к высокой концентрации CO2 в оптимальной среде: улавливание излучения, квантовый выход растительного покрова и эффективность использования углерода. Растения, клетки и окружающая среда. 21, 315–324. DOI: 10.1046 / j.1365-3040.1998.00284.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Монже, О., и Багби, Б. (2019). Радиометрический метод определения устьичной проводимости купола в контролируемой среде. Агрономия 9: 114. DOI: 10.3390 / agronomy

14

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Monje, O., Nugent, M. R., Hummerk, M. E., Dreschel, T. W., Spencer, L.E., Romeyn, M. W., et al. (2019). «Новые рубежи в производстве продуктов питания за пределами LEO», в материалах материалов 49-й Международной конференции по экологическим системам , Босто, Массачусетс.

Google Scholar

Монье, О., Штутте, Г. В., и Чепмен, Д. (2005). Микрогравитация не изменяет газообмен пшеницы в насаждении при умеренных уровнях освещенности и насыщающей концентрации CO2. Planta 222, 336–345. DOI: 10.1007 / s00425-005-1529-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Монже, О., Штютт, Г. В., Гоинс, Г. Д., Портерфилд, Д. М., и Бингхэм, Г. Э. (2003). Земледелие в космосе: экологические и биофизические проблемы. Adv. Space Res. 31, 151–167. DOI: 10.1016 / S0273-1177 (02) 00751-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морроу, Р. К., и Крабб, Т. М. (2000). Установка для выращивания растений системы производства биомассы (BPS). Adv. Space Res. 26, 289–298. DOI: 10.1016 / S0273-1177 (99) 00573-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морроу Р. К., Айверсон Дж. Т., Рихтер Р. К. и Стадлер Дж. Дж. (2004). Результаты валидационных испытаний технологии системы производства биомассы (BPS). Пер. J. Aerospace 1, 1061–1070. DOI: 10.4271 / 2004-01-2460

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морроу, Р. К., Рихтер, Р. К., Теллез, Г., Монье, О., Уилер, Р. М., Масса, Г. и др. (2016). «Новая среда обитания растений для МКС», в материалах 46-й 49-й Международной конференции по экологическим системам , Вена.

Google Scholar

Масгрейв, М. Э., Куанг, А., и Мэтьюз, С. В. (1997). Размножение растений во время космического полета: важность газовой среды. Planta 203, S177 – S184. DOI: 10.1007 / pl00008107

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Национальный исследовательский совет (2011). Возвращаясь к будущему для исследования космоса: исследования в области биологических и физических наук для новой эры. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press.

Google Scholar

Пирси Р. В., Элерингер Р. В., Муни Дж. Р. и Рундель П. В. (1989). Физиологическая экология растений: полевые методы и приборы. Cham: Springer.

Google Scholar

Раммель, Дж. Д. и Волк, Т. (1987). Модульная имитационная модель BLSS. Моффет Филд, Калифорния: Исследовательский центр Эймса НАСА.

Google Scholar

Штютт, Г. В., Монье, О., Гоинс, Г. Д., и Трипати, Б. С. (2005). Воздействие микрогравитации на фотосинтез тилакоидов, листьев и всего полога карликовой пшеницы. Planta 223, 46–56. DOI: 10.1007 / s00425-005-0066-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Штютте, Г.В., Монье, О., Уилер, Р. М. (2015). Руководство по науке о растениях для исследователей Международной космической станции. Вашингтон, округ Колумбия: Научный офис программы NASA ISS.

Google Scholar

Уиллер Р. М. (1996). «Баланс газа в CELSS на основе растений», в Растения в космической биологии, Институт генетической экологии, , изд. Х. Сугэ (Сендай: Университет Тохоку), 207–216.

Google Scholar

Уиллер Р. М. (2010). Установки жизнеобеспечения человека в космосе: от Майерса до Марса. Gravitat. Space Biol. 23, 25–35.

Google Scholar

Уиллер Р. М. (2017). Сельское хозяйство для космоса: люди размещают и прокладывают путь. Open Agric. 2, 14–32. DOI: 10.1515 / opag-2017-0002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Забель П., Бэмси М., Шуберт Д. и Таймар М. (2016). Обзор и анализ систем выращивания космических растений за более чем 40 лет. Life Sci. Space Res. 10, 1–16. DOI: 10.1016 / j.lssr.2016.06.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{добавить в коллекцию.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.АВТОР}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Ace объявляет о планах на новое место в Plant City | Business Observer

Ace Hardware Corp. почти удвоит свою существующую площадь дистрибуции, когда в ноябре следующего года переместит давний логистический центр Тампа в Plant City.

Ожидается, что в октябре начнется строительство планируемого фулфилмент-центра площадью 715 000 квадратных футов, который разрабатывает группа, возглавляемая Blue Steel Development.

Розничный торговец из Оук-Брук, штат Иллинойс, заявляет, что расширение создаст 40 новых рабочих мест. Текущий центр поддержки розничной торговли Ace Hardware в восточной Тампе, которым почти 100 лет компания управляет с 1977 года, обеспечивает товарами более 200 магазинов во Флориде.

«Мы ожидаем, что это будет намного лучше для всех нас», — говорит Джим Экройд, генеральный директор Vision Ace Hardware Stores, одного из крупнейших франчайзи сети оборудования в Юго-Западной Флориде.

«Новый центр на 100% удовлетворит все наши потребности», — добавляет Акройд.«Для наших клиентов будет огромная выгода, если они получат вещи быстрее. Мы в восторге ».

Лори Боссманн, исполнительный вице-президент Ace Hardware и директор по цепочке поставок, говорят, что новый проект связан с ростом продаж компании во Флориде. В целом Ace Hardware управляет более чем 5300 магазинами в 70 странах.

В Plant City проект Ace Hardware будет построен на территории примерно 100 акров и станет частью логистической площадки площадью 407 акров.

«Новый центр будет иметь увеличенную функциональность и вместимость большего объема, поэтому Ace Hardware сможет хранить больше продуктов», — говорит Райан Воот, исполнительный управляющий директор по промышленной логистике и транспортным решениям в брокерской фирме по коммерческой недвижимости Colliers International. в Тампе.

«Это будет перевалочный комплекс, поэтому он будет лучше спроектирован и спроектирован для распространения, будет иметь увеличенную парковку для грузовиков, более легкий доступ к автомагистралям, и он будет иметь кондиционер, так что это будет огромное улучшение по сравнению с трудозатратами. точки зрения удержания и привлечения », — добавляет Воот.

«Это большой шаг вперед для них и отличный рынок».

Планы

Ace Hardware в отношении коридора Interstate 4 — области между Тампой и Орландо, которая может получить доступ к примерно 20 миллионам потребителей в течение дня — идут по пятам за планами Refresco Beverages US Inc., Home Depot и Amazon.

В апреле производитель напитков подписал договор аренды склада площадью 364 082 квадратных фута в восточной части Тампы.

В то же время сеть магазинов товаров для дома и оборудования, расположенная в Атланте, планирует построить промышленное здание площадью 780 000 квадратных футов, также в Плант-Сити, в то время как гигант онлайн-торговли представил планы по развитию пары новых объектов для фулфилмента.

В Сеффнере, к северу от Брэндона и к востоку от Тампы, Amazon планирует строительство нового промышленного здания площадью 424 000 квадратных футов в логистическом центре Interstate 4.В Temple Terrace, которая также находится к северо-востоку от Тампы, компания намеревается построить четырехэтажное предприятие по распределению товаров площадью около 750 000 квадратных футов.

Amazon в настоящее время управляет двумя распределительными предприятиями площадью более 1 миллиона квадратных футов в Лейкленде и Раскине, арендует более 100 000 квадратных футов в Форт-Майерсе и развивает центр выполнения заказов площадью 120 000 квадратных футов в Северном порту в округе Сарасота.

«Крупные пользователи промышленных площадей не вздохнули из-за пандемии с точки зрения аренды и девелоперской деятельности», — говорит Воот.

Оборудование ЕКА для исследований растений на Международной космической станции

https://doi.org/10.1016/j.asr.2005.02.019Получить права и контент

Аннотация

Долгожданный запуск Европейской модульной системы культивирования (EMCS) будет предоставить платформу, на которой будут проводиться долгосрочные и более короткие эксперименты с растениями на Международной космической станции (МКС). EMCS оснащен двумя роторами центрифуги (диаметром 600 мм), которые можно использовать для управления 1 g в полете и для исследований с уровнями ускорения от 0.001 г до 2,0 г . В стадии подготовки находятся несколько экспериментов по изучению силы тяжести, связанной с экспрессией генов, грависенсированием и фототропизмом Arabidopsis thaliana и корней чечевицы. Специальное оборудование для экспериментов обеспечивает ростовые камеры для рассады и целых растений A. thaliana и подключено к системе жизнеобеспечения EMCS. Помимо видеонаблюдения в полете, эксперименты будут оцениваться после полета с помощью фиксированного или замороженного материала.EMCS впервые получит возможность фиксировать образцы на вращающейся центрифуге, что позволит детально проанализировать процесс грависенсирования. Примерно через два года после запуска EMCS биолаборатория ESA будет запущена в европейском модуле «Колумб». Аналогично EMCS, Biolab будет проводить эксперименты с саженцами растений и проводить автоматические процессы фиксации на центрифуге. Концепции оборудования для этих экспериментов представлены в этом сообщении.

Сокращения

EMCS

Европейская модульная система культивирования

EUE

Экспериментальное уникальное оборудование

Международная космическая станция

ISS

Международная космическая станция

NASA

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

NTNU

Ключевые слова Норвежский университет науки и технологий

PCC

Камера выращивания растений

Европейская модульная система культивирования (EMCS)

BIOLAB

Экспериментальное оборудование

Исследования ускорения

Гравитропизм

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2005 COSPAR.Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Овощи — Renfrow Hardware

Одна из наших самых больших страстей в Renfrow’s — обучать и развивать у наших клиентов навыки садоводства на заднем дворе. Изучите наши ресурсы по помидорам, спарже, ирландскому семенному картофелю и луку.

Вы также можете сразу загрузить все наши вегетарианские ресурсы в их полных версиях!

Загрузите все наши руководства по овощам прямо сейчас!

Овощи:

· Метод надежной посадки томатов Ренфроу ·

У вас когда-нибудь были проблемы с покрытием помидоров? Вот наш 16-шаговый метод посадки помидоров!

1.Выберите место, где ежедневно будет шесть-восемь часов солнечного света. Ночные температуры должны быть теплыми, чтобы почва была теплой для ваших голых ног, когда вы сидите на земле. Ждать до 15 апреля, чтобы посадить в нашем районе , хорошее правило зеленого пальца .

2. Материалы: томат от Renfrow’s, органическое удобрение растительного тона, гашеная известь, лопата и клетка или колышек.

3. Выкопайте яму глубиной 8-12 дюймов.

4. Бросьте небольшую горсть органических удобрений и небольшую горсть гашеной извести на дно ямы.

5. Измельчите и смешайте добавленные материалы на дне ямы с той же землей, которую вы только что удалили, чтобы сделать яму.

6. Насыпьте пару дюймов свежей почвы поверх смеси. Если корни прямо касаются извести или удобрения, растение может погибнуть. Корни должны прорасти в смесь.

7. Удалите листья и боковые ветви с нижней половины до 2/3 растения, затем поместите свой томат на свежую почву и закопайте стебель так, чтобы было погребено от 50 до 75% высоты растения. .Мы называем это «закапывать растение по горло». Это способствует более глубоким корням и более устойчивому росту, а также защищает растение от высыхания.

8. Хорошо полейте растение. Засыпьте отстойник дополнительным грунтом.

Для шагов с 9 по 16 загрузите полное руководство по помидорам, чтобы оно было всегда под рукой в ​​следующий раз! Вы также получите доступ ко всем другим нашим справочникам по фруктовым ресурсам!

Загрузить Tomato Guide

· Спаржа ·

Свежая спаржа, выращенная в домашних условиях, по вкусу примерно в миллион раз лучше, чем ее аналог из продуктового магазина.

Спаржа — королева садовых овощей, требующая большей прополки и ухода, чем большинство тех, кто живет на вашем заднем дворе, но мы думаем, что вы обнаружите, что это испытание приносит восхитительные награды.

Прибыв в конце января, мы продаем нашу спаржу Jersey Knight пачками по 20-25 «крон» до тех пор, пока не закончатся. Идеальные сроки для посадки — февраль-март.

Разнообразие и количество:

Renfrow’s предлагает сорт Jersey Giant, доступный в связках от 20 до 25 крон.От одного до двух пакетов обычно достаточно для семьи, но если у вас несколько заядлых любителей спаржи, вы можете расширить свой патч настолько, насколько сможете! Короны прибывают в конце января или начале февраля для посадки в середине зимы. Это двухлетние кроны, которым потребуется еще два-три года после посадки, чтобы вырасти, прежде чем вы начнете собирать урожай. Мы советуем выращивать их только в том случае, если вы находитесь на долгосрочном приусадебном участке из-за времени и усилий, необходимых для выращивания этого овоща.

Выбор площадки:

Короны спаржи нужно сажать в самую солнечную и богатую почву; планируйте на кровати находиться там от 25 до 50 лет. Выкопайте грядку как можно глубже и добавьте в нее много органических веществ (какое садовое растение этого не требует?). Разместите коронки на расстоянии 2–2 ½ футов друг от друга и закопайте примерно на 2 дюйма глубиной.

Загрузите наше полное руководство, чтобы узнать больше о том, в каких условиях выращивать спаржу, как ухаживать за спаржей и собирать урожай.Вы также получите доступ ко всем нашим другим овощным ресурсам!

Загрузить Руководство по спарже

· Ирландский семенной картофель ·

Сбор урожая вашего первого грядки домашнего картофеля — одно из самых приятных событий в мире садоводства, потому что вы можете выкопать большие красивые клубни, которые вы не могли видеть в течение всего процесса выращивания. Это делает каждую картошку сладким сюрпризом! По вкусу картофель, выращенный в домашних условиях, будет превосходить картофель, который каждый раз покупают в магазине.

Всегда используйте сертифицированный семенной картофель, потому что он должен быть протестирован и сертифицирован как свободный от болезней. Картофель из продуктовых магазинов и картофель, сохраненный из урожая прошлого года, не тестируются. Каждый год сажайте картофель на новом месте, чтобы разорвать цикл любых болезней, которые могут возникнуть. Картофель относится к семейству пасленовых, наряду с помидорами, перцем и баклажанами, поэтому чередуйте все эти культуры как можно чаще.

Как сажать и окучивать картофель

Нарежьте крупный семенной картофель так, чтобы на каждом куске был хотя бы один «глазок» или бутон, обычно на 4-5 частей.Или выберите мелкий картофель и посадите его целиком. Подождите несколько часов или до 3 дней между нарезкой семян и посадкой семян. Вы должны дать свежему срезу время «покрыться паршой», что поможет предотвратить возможные проблемы с гнилью после посадки.

Загрузите наше полное руководство, чтобы узнать больше о потребностях картофеля в поливе, когда пришло время собирать урожай и как хранить свежий картофель. Вы также получите доступ ко всем нашим другим овощным ресурсам!

Загрузить Potato Guide

· Репчатый лук ·

В течение года Renfrow’s продает несколько видов лука, которые можно легко выращивать на заднем дворе для свежих продуктов.

Луковые севки — это маленькие недозревшие луковицы, которые продолжают расти, когда вы их сажаете. Они бывают желтого, белого и красного цветов. Желтые сеты, как правило, лучше всего хранятся, а белые — самые мягкие. Наборы никогда не становятся намного больше мяча для гольфа, но из них получается отличный «зеленый лук», или «зеленый», или «весенний» лук. Можно есть как луковицу, так и зеленые ботвы. Им выгодно засаживать на глубине 1-2 дюйма в рядке «траншеи», который позже можно засыпать мотыгой, чтобы получился длинный «стебель» лука.Урожай на любом этапе; Старым может потребоваться небольшое рыхление окружающей почвы вилкой или лопатой, чтобы поднять весь лук. Отломите кочаны и используйте как гарнир в супах или салатах, если они образуются сверху. Сажайте лук севка с середины октября до середины апреля, чтобы разбросать урожай. Летом они плохо разрастаются. Расставьте на расстоянии около 3 дюймов друг от друга рядами или квадратами. Один фунт сажает 15-25 футов. Удобряйте органическими растительными или садовыми оттенками.

Луковые растения являются производными гибридного лука, известного под разными названиями, как Сладости Джорджии или Сладости Техаса.Конкретный сорт, который мы продаем, — это Granex Hybrid, он бывает желтого, белого и красного цветов. Эти луковицы вырастают больше, чем саженцы. Они выращиваются в полевых условиях из семян на крупных фермах до тех пор, пока они не достигнут определенного размера, собираются как маленькие растения и упаковываются с голыми корнями для отправки нам для пересадки. Следовательно, доступность зависит от всех природных колебаний температуры и влажности. Их нет в точном расписании, и мы не можем предсказать, когда они появятся в каждом сезоне.

Для правильного развития крупных луковиц их необходимо сажать высоко. Ваши ряды должны быть больше похожи на лежачий полицейский, чем на траншею (в отличие от подходов). Замочите нижний дюйм пучка растений в ведре с водой на несколько минут перед посадкой, чтобы увлажнить корни. Разместите их на расстоянии 6 дюймов друг от друга, если вы хотите большой лук. Посадите их осенью или ранней весной, чтобы у них было много времени для роста. Отломайте образовавшиеся сверху семенные головки. Все они должны быть собраны, когда от 1/2 до 1/3 ботвы начинают опрокидываться, обычно в мае.Ешьте их быстро, так как они плохо хранятся. Правильно сушить лук — это искусство. Мы можем дать вам несколько советов. Если вам нравится зеленый лук, то лук станет отличным выбором. Сажайте их глубже в ряду траншей и более внимательно следите за культурой «наборов», о которой говорилось ранее.

Загрузите наше полное руководство, чтобы узнать больше о том, как сажать сложные семена лука, репчатый лук, лук-шалот, чеснок и лук-порей. Вы также получите доступ ко всем нашим другим овощным ресурсам!

Загрузить Onion Guide

ЗАГРУЗИТЕ НАШ ПАКЕТ ИЗ 4 РЕСУРСОВ VEGGIE В ИХ ПОЛНЫХ ВЕРСИЯХ СРАЗУ!

Загрузите все наши руководства по овощам прямо сейчас!

узлов Оборудование закрывается через 75 с лишним лет


Автор: Amber Jurgensen | Заместитель редактора

Прошло более 75 лет с тех пор, как Бен Ноттс покинул Северную Каролину ни с чем и начал культовый бизнес на Коллинз-стрит в историческом центре города Плант-Сити, Knotts Hardware.

Первоначально называвшийся Knotts Trading and Supply, магазин, который открыл свои двери в 1930-х годах, закроет свои двери 12 октября.

«Мой дед помогал развивать этот город», — нынешний владелец в третьем поколении, Джонни Ноттс, сказал. «Я чувствую, что он помог многим людям начать бизнес в этом городе. Мы были там не только для того, чтобы продавать товары и продукты, но (также) помогать нашим клиентам ».


Бен Ноттс приехал в Плант-Сити более полувека назад, чтобы работать на своего двоюродного брата, который владел универсальным магазином.Он накопил, чтобы купить собственность, на которой сегодня находится Knotts Hardware. Магазин был одним из первых в этом районе, где нанимали сотрудников-афроамериканцев. По сей день у Knotts Hardware все еще есть внутренние счета, что помогает бизнесу оставаться успешным.

Бен Ноттс передал магазин своему сыну Билли. Джонни Ноттс играет определенную роль в магазине с 1987 года. Его брат Энди также принимал участие в работе магазина.

«Я знаю, что могу сказать за своих дедушку и папу, насколько мы благодарны нашим постоянным клиентам», — сказал он.«Этот магазин подарил нам хорошую жизнь».

Knotts Hardware, который в прошлом был процветающим бизнесом, недавно пострадал, как и многие другие малые предприятия, во время рецессии. Отсутствие строительства в Plant City в то время способствовало снижению продаж.

«Мы не дом благоустройства; мы были ориентированы на строительную промышленность », — сказал Джонни Ноттс.

После того, как Fishhawk и Lithia начали развиваться, покупатели из близлежащих районов начали делать покупки в магазинах ближе к дому.Даже в Плант-Сити произошел сдвиг в динамике города, когда больше магазинов стало доступно на бульваре Джеймса Л. Редмана, отвлекая внимание от исторического центра города, который когда-то процветал.

Расчистка других предприятий в центре города, чтобы освободить место для проекта Midtown, также внесла свой вклад в изменения в центре города.

«Я не виню город, потому что замысел проекта Midtown был очень хорош, — сказал Джонни Ноттс. «Но это застряло в экономике и повредило Knotts Hardware.”

Джонни Ноттс надеется, что закрытие его магазина мобилизует поддержку других малых предприятий в этом районе.

«Я хочу, чтобы люди осознавали и осознавали, насколько это сложно и сколько работы приходится на малый и семейный бизнес», — сказал он. «Если мое закрытие поможет 10 другим компаниям оставаться открытыми, я буду счастлив.

«Лично для меня это было самое трудное, что я когда-либо пережил», — сказал он.

Джонни Ноттс, велосипедист, путешественник и любитель животных, который побуждает людей брать домашних животных, не знает, что его ждет дальше.В настоящее время он работает по совместительству главным судьей американской серии Ле-Ман.

«Кто знает? Возможно, я буду заниматься гонками на полную ставку, или у меня появится еще одна возможность в Плант-Сити », — сказал Джонни Ноттс. «Время покажет.»

Свяжитесь с Эмбер Юргенсен по адресу [email protected]

Истории по теме

Выращивайте травы! — Оборудование Cole Cole Hardware

Выращивайте травы!

Травы можно использовать по-разному: на кухне, в лечебных целях и в декоративных целях.Например, базилик придает аромат салатам и соусам, ромашковый чай успокаивает все тело, а лаванда освежит своей красотой и ароматом любую комнату.

Выращивание Травы можно выращивать в горшках или прямо в земле. Имейте в виду, что мята очень агрессивна и быстро захватит ваш сад, поэтому лучше всего сажать ее в контейнерах. Некоторые виды розмарина и лаванды образуют большие кусты, и для этого потребуется место. Если вы сажаете прямо в землю, выберите место, на которое попадают прямые солнечные лучи не менее шести часов.(Мята может принимать оттенок.) Смешайте компост и мох сфагнум, чтобы осветлить существующую почву и обеспечить надлежащий дренаж.
После посадки травы не требуют особого внимания. Как и большинство растений, они не любят слишком влажную почву, а любят ровное количество воды. Обычно идеально, чтобы почва была слегка прохладной и влажной на ощупь. Небольшие удобрения, если таковые требуются. Удобрение на самом деле ухудшает аромат травы.

Травы редко страдают от серьезных заболеваний или повреждений насекомыми, но в случае вторжения вредителей следует бороться с ними органическими методами, такими как божьи коровки, масло нима или один из продуктов Safer®.
Большинство обычных трав останутся с вами на протяжении многих лет. Исключение составляют базилик и кинза, которые растут ежегодно и отмирают каждый год, и петрушка, которые растут раз в два года и растут раз в два года.

Травы для полива
• Частый полив и подкормка: петрушка, кинза, мята перечная, зеленый лук, чесночный лук
• Менее частый полив / регулярное кормление: базилик, укроп, орегано, майоран, эстрагон
• Нечастый полив / регулярное легкое подкормка: тимьян , шалфей, розмарин, зимний чабер, лаванда

Сбор урожая
У большинства трав сбор кончиков («защипывание») приводит к новому росту и более густым растениям.Держите свой сад с травами как можно ближе к кухне и держите под рукой набор ножниц или секаторов, чтобы вы могли собирать урожай самопроизвольно во время готовки. Большинство кулинарных трав достигают пика вкуса, когда бутоны только-только распускаются (хотя травы из семейства мятных, как правило, лучше всего подходят для полного цветения). Для наилучшего вкуса собирайте урожай утром, когда солнце еще низко. Имейте в виду, что сбор более одной трети любого растения может ослабить его.

Простое консервирование
Используйте травы в свежем виде или сохраните их для будущего использования.Если вы выбрали один или два стебля для блюда, которое готовите, и предпочитаете более небрежный подход к хранению излишков, используйте один из следующих методов: положите лишние веточки травы в любом месте на кухне, где для них будет обеспечена достаточная циркуляция воздуха. и быть в стороне. Вы можете использовать их в любое время, когда они высохнут. Или порежьте их на достаточно мелкие кусочки, чтобы поместить в небольшую стеклянную банку, залить оливковым маслом и плотно накрыть. Используйте как оливковое масло, так и веточки зелени, чтобы приправить ваше любимое блюдо.

Кубики замороженных трав
Нарежьте две или более чашки базилика или листьев других трав в блендере или кухонном комбайне. Используйте одну приправу или комбинируйте травы по своему любимому рецепту. Добавьте воды, чтобы получилось густое пюре. Вылейте смесь в поддон для кубиков льда и немедленно заморозьте. Замороженные кубики достаньте и храните в морозильной камере в мешках с этикетками. Чтобы придать аромат супам или соусам, просто добавьте один-два кубика травы. По вкусу будет очень близок к свежесобранным травам.

Сушеные травы
Сушеные травы упрощают их хранение и использование.Если все сделано правильно, сушеные травы сохраняют свой первоначальный аромат. Используйте духовку или дегидратор или высушите на воздухе. Легко пересушить травы в газовой или электрической духовке; мы рекомендуем микроволновую печь для небольших количеств. Разложите несколько стеблей на бумажном полотенце двойной толщины и накройте одним слоем бумажного полотенца. Поставьте в микроволновую печь на полную мощность около 1 минуты, переверните стебли и сушите их на полной мощности еще минуту или около того, или до тех пор, пока они не станут хрупкими, но останутся целыми при легком прикосновении.
Высушите большое количество трав на воздухе в темном сухом месте.Обрежьте длинные стебли, свободно свяжите их и свесьте вверх дном. Если пыль представляет собой проблему, накройте сверху тонкой тканью, бумажным пакетом или папиросной бумагой. Или высушите стебли травы на решетке между двумя слоями тонкой ткани или салфетки. Главное — обеспечить хорошую циркуляцию воздуха и атмосферу с низкой влажностью (само собой разумеется, что осень — лучшее время для сушки трав на воздухе в Сан-Франциско). Высушенные травы лучше всего хранить в темном прохладном месте в герметичных стеклянных емкостях. Промаркируйте контейнеры, укажите дату и проверьте наличие конденсата через несколько дней после того, как вы поместите их на хранение.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *