Влияние различных источников света на продукционный процесс томата в интенсивной светокультуре

Введение. Развитие представлений о влиянии световой среды – спектра излучения, интенсивности и продолжительности воздействия, на физиологию растений, служит основой для создания эффективных источников света для защищенного грунта.
Цель. Сравнительное испытание влияния световой среды с различным спектральным составом на продуктивность и качество томатов в условиях интенсивной светокультуры.
Методы. Исследования проводили в регулируемых условиях интенсивной светокультуры при выращивании томата карликового сорта Наташа селекции ФГБНУ «Федеральный центр овощеводства» на тонкослойных аналогах почвы (ТАП) с подачей питательного раствора к корням растений по щелевому капилляру в вегетационных светоустановках, разработанных в ФГБНУ АФИ. Источниками света служили натриевые лампы высокого давления и светодиодные светильники СД1, СД2 и СД3с различными спектрами излучения.
Результаты. Растения томата сорта Наташа, освещаемый в процессе развития лампами ДНаЗ, сформировали практически одинаковую урожайность со средней массой плодов 42,5 кг/м2 с одного яруса в год. Выращенные под светодиодными светильниками растения томата сорта Наташа показали тенденцию к более низкой продуктивности на 29% под СД1 и на 8% –под СД2 и более высокой – на 19% под СД3 по сравнению с таковой под лампами ДНаЗ. Сравнительная оценка биохимического состава плодов томата свидетельствует о высоком их качестве под всеми тестируемыми источниками света.
Заключение. Культивирование растений карликовых сортов томата на ТАП показало наилучшие результаты по продуктивности при хорошем качестве растительной продукции под светодиодными светильниками СД3 со спектром излучения, близким к солнечному свету.

1. Whitelam G.C., Halliday K.J. Annual plant reviews, light and plant development. NY: John Wiley & Sons, 2008.

2. Harvey R.B. Growth of plants in artificial light. Botanical Gazette. 1922;74(4):447-451.

3. Кочетов А.А., Синявина Н.Г. Создание новых форм редиса и редьки (Raphanus sativus L.) с прогнозируемым комплексом хозяйственно ценных признаков при использовании методологии ускоренной селекции. Картофель и овощи. 2019;(10):29-34. DOI:10.25630/PAV.2019.70.54.003

4. Судаков В.Л., Хомяков Ю.В. Интенсивная светокультура растений. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018. DOI: 10.25695/agropysica.2018.55.17767

5. Аникина Л.М., Конончук П.Ю., Судаков В.Л., Удалова О.Р., Хомяков Ю.В. Агротехнологии малообъемной и бессубстратной интенсивной светокультуры огурца. Овощи России. 2017;(2):65-69. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2017-2-65-69

6. Удалова О.Р., Аникина Л.М., Хомяков Ю.В., Вертебный В.В., Дубовицкая В.И., Панова Г.Г. Влияние тонкослойных аналогов почвы на продукционный процесс растений салата в интенсивной светокультуре. Овощи России. 2021;(1):33-38. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-1-33-38

7. Ouzounis T., Rosenqvist E., Ottosen C. O. Spectral effects of artificial light on plant physiology and secondary metabolism: a review. HortScience. 2015;50(8):1128-1135. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.50.8.1128

8. Darko E., Heydarizadeh P., Schoefs B., Sabzalian M.R. Photosynthesis under artificial light: the shift in primary and secondary metabolism. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2014;369(1640):20130243. https://doi.org/10.1098/rstb.2013.0243

9. Karlicek R., Sun C.C., Zissis G., Ma R. Handbook of advanced lighting technology. Switzerland: Springer, 2017. https://doi.org/10.1007/978-3-319-00176-0

10. Дорохов А.С., Старостин И.А., Чилингарян Н.О., Дорохов А.А. Состояние и перспективы развития овощеводства закрытого грунта в Российской Федерации. Аграрная Россия. 2019;(10):45-48. DOI: 10.30906/1999-5636-2019-10-45-48

11. Смирнов А.А., Прошкин Ю.А., Довлатов И.М., Соколов А.В., Качан С.А. Разработка фитооблучателей на основе светодиодов с настраиваемым соотношением спектра ФАР. Инновации в сельском хозяйстве. 2019;(4):247-254.

12. Соколов А.В., Рощин О.А., Качан С.А. Испытание светодиодных установок для облучения растений без внешнего освещения. Инновации в сельском хозяйстве: Электронный журнал. 2017;(2):128-132.

13. Sager J.C., McFarlane J.C. Radiation. Plant growth chamber handbook. 1997. P. 1-29.

14. Brodersen C.R., Vogelmann T.C. Do changes in light direction affect absorption profiles in leaves? Funct. Plant Biol. 2010;(37):403–412. https://doi.org/10.1071/FP09262

15. Kuleshova T.E., Gall N.R., Chernousov I.N., Udalova O.R., Khomyakov Y.V., Aleksandrov A.V., Panova G.G., Seredin I.S., Shcheglov S.A. Influence of lighting spectral characteristics on the lettuce leaf optical properties. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1400(3):033025. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1400/3/033025

16. Смирнов А.А. Зависимость биосинтеза пигментов и продуктивности томата от спектрального состава излучения. Инновации в сельском хозяйстве. 2018;(3):78-86.

17. Панова Г.Г., Удалова О.Р., Канаш Е.В., Галушко А.С., Кочетов А.А., Прияткин Н.С., Архипов М.В., Черноусов И.Н. Основы физического моделирования. Журнал технической физики. 2020.;90(10):1633-1639. DOI: 10.21883/JTF.2020.10.49792.429-19

18. Kuleshova T.E., Seredin I.S., Shcheglov S.A., Blashenkov M.N., Chumachenko A.V., Feofanov S.V., Kiradiev V.K., Odnoblyudov M.A. Spectrometric method for measuring light absorption by plant leaves. Journal of Physics: Conference Series. 2018;1135(1):012013. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1135/1/012013

19. Кулешова Т.Э., Блашенков М.Н., Кулешов Д.О., Галль Н.Р. Разработка лабораторного фитотрона с возможностью варьирования спектра излучения и длительности суточной экспозиции и его биологическое тестирование. Научное приборостроение. 2016;26(3).

20. Тутельян В.А., Беляев Е.Н. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3. 2.1078. М.: ФГУП «ИнтерСЭН. 2002.

21. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат, 1987.

22. Скурихин И.М., Тутельян В.А., Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов. М: Брандес – Медицина, 1998.