Влияние светодиодного освещения на содержание фотосинтезирующих пигментов в листьях томата

Актуальность и методика. Изучали влияние светодиодного освещения разного спектрального состава на содержание фотосинтезирующих пигментов в листьях томата для выявления оптимального варианта освещения, пригодного для получения качественной рассады в контролируемых условиях. Применяли светодиодные светильники, у которых отношение плотности потока фотонов (ППФ) оранжево-красной полосы (607–694 нм) к ППФ синей полосы (400–495 нм) варьировало от 1 до 20. При этом доля ППФ в диапазоне 580–607 нм (желтый) составляла от 13 до 22%, а доля фотонов в диапазоне 495–580 нм (зеленый) – от 18 до 38%. Исследования проводили с двумя сортами томата белорусской селекции, которые отличались по ряду морфобиологических признаков.

Результаты. Установлено, что применение светодиодного освещения разного спектрального состава оказало в основном ингибирующее действие на биосинтез хлорофиллов и каротиноидов в листовой ткани растений. Снижение количества пигментов, по сравнению с контрольным вариантом, достигало 47-57%. Выявлено, что при всехтисследуемых вариантах освещения, за исключением условий, где спектральное соотношение R/B («красный/синий») составляло 0,8, величина совокупного ингибирующего эффекта у сорта Черри Коралл оказалась в 1,2-1,7 раза меньшей, чем у сорта Зорка, что свидетельствовало о значительно меньшей восприимчивости пигментного фонда первого из них к светодиодному освещению. Наименьшее ингибирующее влияние последнего на биосинтез фотосинтезирующих пигментов у обоих сортов томата установлено при потоке фотонов 69,1 мкмоль/с, тогда как наибольшее, превосходящее его в 3,0-3,1 раза – у сорта Зорка и в 4,5-5,3 раза – у сорта Черри Коралл при потоке фотонов 73,9 мкмоль/с.

1. Baroli I. et al. The Contribution of Photosynthesis to the Red Light Response of Stomatal Conductance. Plant Physiol. 2008;(146):737-747.

2. Brodersen, C.R., Vogelmann T.C. Do changes in light direction affect absorption profiles in leaves? Funct. Plant Biol. 2010;(37):403-412.

3. Cope,K., Bugbee B. Spectral effects of three types of white lightemitting diodes on plant growth and development: absolute versus relative amounts of blue light. Hortscience. 2013;48(4):504-509.

4. Massa, G.D., Wheeler R.M., Mitchell C.A. Plant productivity in response to LED lighting. HortScience. 2008;(43):1951-1956.

5. Yoneda K, Mori Ya. Method of cultivating plant and illumination for cultivating plant. – Patent EP 1 374 665 A1. 2004.

6. Бахарев И. [и др.]. Применение светодиодных светильников для освещения теплиц: реальность и перспективы. М.: СТА-ПРЕСС, 2010. С.76–82.

7. Никонович Т.В., Кильчевский А.В., Кардис Т.В., Филипеня В.Л., Чижик О.В., Трофимов Ю.В., Цвирко В.И., Керножицкий Е.В. Анализ сортовых различий растений-регенерантов картофеля in vitro при использовании светодиодных светильников. Вестник БГСХА». Горки, 2018;(1):73-79.

8. Годнев Т.Н. Хлорофилл: его строение и образование в растении. Минск: Изд-во Акад. наук БССР, 1963. 318 с.

9. Кахнович Л.В. Фотосинтез. Методические рекомендации к лабораторным занятиям, задания для самостоятельной работы и контроля знаний студентов. Минск: Изд-во Белорус. гос. ун-та, 2003. 88 с.

10. Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения каротина: ГОСТ 8756.22-80. Введ. 01.01.81. Дата последнего изменения 13.07.2017. М.: Изд-во стандартов, 2010. 6 с.

11. Мятлев, В.Д. Теория вероятностей и математическая статистика. Математические модели. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. М., 2009. 320 с.

12. Боровиков, В.П. STATISTICA: Искусство анализа данных на компьютере. СПб., 2001. 650 с.

13. Рупасова Ж.А., Решетников В.Н., Яковлев А.П. Способ ранжирования таксонов растений: пат. BY 17648 /дата публ. 30.10.13.