Значение досвечивания при выращивании привитой рассады огурца и сеянцев картофеля из ботанических семян

Актуальность. Растения используют свет не только как источник энергии для фотосинтеза, но и как важный регулятор их роста и развития. Характеристики света, такие как интенсивность, спектральный состав, продолжительность освещения, а также особенности светового потока, играют ключевую роль в физиологических процессах растений. Поэтому важно отработать режимы освещения необходимые для роста различных видов растений, чтобы управлять их метаболическими процессами.
Материал и методика. В работе в качестве объектов исследования одновременно изучались привитая рассада огурца Кабеири F1 на подвое Лагенария и сеянцы картофеля, полученные из ботанических семян, сортов отечественной и зарубежной селекции: Гулливер, Удача, Винета, Беллороза, Риккарда, Индиго. Выращивание двух культур проводилось в условиях светокультуры с длительностью дня 12,14 и 16ч. Для освещения растений использовали светодиодные лампы с синим (440-445нм) и красным спектрами (660-665нм) в следующих соотношениях: 60/40, 50/50 и 40/60. Исследования проводились в трехкратной повторности по 20 учетных растений. Технология выращивания растений в защищенном грунте общепринятая для Волгоградского региона.
Результаты. При оценке влияния биколорного досвечивания привитого огурца наиболее подходящим оказалось соотношение R60B40, оно способствовало активному развитию вегетативной части, а увеличение фотопериода до 14-16 часов предотвращало вытяжение междоузлий на 2,0 см и подсемядольного колена у подвойной части. Превалирование синего спектра негативно сказывалось на привитой рассаде: снижение ростовой активности, сокращение длины междоузлий, а при длине дня в 16 ч – вершкование точки роста. При оценке развития вегетативной части рассады картофеля, полученной из ботанических семян, можно отметить похожую реакцию надземной части как у привитого огурца Кабеири F1. Однако при оценке урожайности мини-клубней, именно преобладание синего спектра повышало процент урожайности до 26,1% при фотопериоде в 16 ч. 

1. Bourget C.M. An introduction to light-emitting diodes. HortScience, 2008;(43):1944–1946.

2. Chen M., Chory J., Fankhauser C. Light signal transduction in higher plants. Annu Rev Genet. 2004;(38):87-117.

3. Fankhauser C., Chory J. Light control of plant development. Annu Rev Cell Dev Biol. 1997;(13):203–229.

4. Folta K.M., Childers K.S. Light as a growth regulator: Controlling plant biology with narrowbandwidth solid-state lighting systems. HortScience. 2008;(43):1957-1964. https://www.doi.org/10.21273/HORTSCI.43.7.1957

5. Gupta D.S., Jatothu B. Fundamentals and applications of light-emitting diodes (LEDs) in in vitro plant growth and morphogenesis. Plant Biotechnol Rep. 2013;(7):211–220. https://www.doi.org/10.1007/s11816-013-0277-0

6. Gupta S., Agarwal A. Artificial lighting system for plant growth and development: chronological advancement, working principles, and comparative assessment. In: Dutta Gupta S. (ed), Light emitting diodes for agriculture, Springer, Singapore, 2017. 1-26. https://www.doi.org/10.1007/978-981-10-5807-3_1

7. Jing X, Gong B, Wang H, Wei M, Shi QH, Liu SQ, Ai XZ, Li Y. Secondary and sucrose metabolism regulated by different light quality combinations involved in melon tolerance to powdery mildew. Plant Physiol Biochem. 2018;(124):77–87. https://www.doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.12.039

8. Kozai T., Niu G., Takagaki M. (eds). Plant factory: an indoor vertical farming system for efficient quality food production. Academic, London, 2015. pp. 423.

9. Liu XY, Jiao X.L., Chang T.T., Guo S.R., Xu Z.G. Photosynthesis and leaf develop-ment of cherry tomato seedlings under different LED-based blue and red photon flux ratios. Photosynthetica. 2018;56(4):1212–7. https://doi.org/10.1007/s11099-018-0814-8

10. McCree K.J. The Action Spectrum, Absorptance and Quantum Yield of Photosynthesis in Crop Plants. Agric. Meteorol. 1971;(9):191–216.

11. Neff M.M., Fankhauser C., Chory J. Light: an indicator of time and place. Genes Dev. 2000;14(3):257–71.

12. Nelson J.A., Bugbee B. Economic analysis of greenhouse lighting: light emitting diodes vs. high intensity discharge fixtures. PLoS One. 2014;(9). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0099010

13. Spalding E. P., Folta K. M. Illuminating topics in plant photobiology. Plant, Cell and Environment. 2005;28(1):39–53. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040. 2004.01282.x;

14. Evseenkov A.S., Tarasov S.A., Lamkin I.A., Solomonov A.V., Kurin S.Y. The efficiency of UV LEDs based on GaN/AlGaN heterostructures. Proc. Of the IEEE North West Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conf., St Petersburg, Russia, 02–04 Feb. 2015. IEEE, 2015. P. 27–29. https://doi.org/10.1109/EIConRusNW.2015.7102224;

15. Whitelam G., Halliday K. Light and plant development. Oxford: Blackwell Publishing. 2007.

16. Войцеховская О.В. Фитохромы и другие (фото)рецепторы информации у растений. Физиология растений. 2019;66(3):163-177. https://doi.org/10.1134/S0015330319030151 https://elibrary.ru/zbgqqx

17. Маликова П.С., Гиченкова О.Г., Лаптина Ю.А. Значение световых спектров при производстве привитой рассады огурца. Орошаемое земледелие. 2024;1(44)?27-31. https://doi.org/10.35809/2618-8279-2024-1-4

18. Губина А.А., Левин Е.В., Романович М.М. и др. Определение оптимального спектрального состава излучения светодиодной фитолампы для стимуляции развития семян моркови и томата. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2022;25(3):62-72. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2022-25-3-62-72 https://elibrary.ru/uoygsc

19. Тихомиров А.А., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Спектральный состав света и продуктивность растений. 1991. С. 22-28.

20. Фрайклин Г.Я. Белковые сенсоры света: фотовозбужденные состояния, сигнальные свойства и применение в оптогенетике. 2018. С. 5-7.