Светокультура. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Динамика фотосинтетических процессов в условиях переменного спектрального облучения растений
Статья научная
В естественных условиях, наряду с изменениями интенсивности света в различные промежутки времени, меняется спектральный состав падающей радиации. Соотношение между синей и красной спектральными областями колеблется от » 0,5 (прямое излучение солнца) до » 0,95 (диффузное солнечное излучение) в зависимости от высоты стояния солнца и времени суток. В настоящей работе мы впервые определили особенности влияния синего и красного участков спектра на фоне облучения растений всей областью фотосинтетически активной радиации (ФАР) на активность первичных процессов и скорость фотосинтеза. Целью работы было определение активности фотосинтетического аппарата листьев картофеля в условиях длительного действия на растения света разного спектрального состава, а также в динамике при изменении спектра с преобладающим красным (ФАР + КС) или синим (ФАР + СС) облучением. Растения картофеля ( Solanum tuberosum L.) сорта Жуковский ранний выращивали методом аэропоники в двух камерах фитотрона с преимущественным облучением растений светодиодами синего (λmax = 470 нм, СД СС) или красного света (λmax = 660 нм, СД КС) в области ФАР...
Бесплатно
Статья научная
Глобальные изменения климата и антропогенное загрязнение окружающей среды создают серьезные проблемы для сельскохозяйственных производителей, и последствия этих процессов влияют на производство продуктов как прямо, так и косвенно. Засуха или подтопление полей, появление новых болезней и вредителей, сокращение площадей для сельскохозяйственного производства создают серьезные проблемы в обеспечении продовольствием в условиях роста населения. При этом более половины населения мира проживает в городах, и ожидается, что к 2050 году эта доля увеличится до 67 %. Для удовлетворения потребностей мегаполисов необходимы нестандартные подходы и технологии для увеличения объемов производства свежих овощей, фруктов, ягод. Вертикальное растениеводство, или так называемая «городская ферма», - перспективный ресурсосберегающий способ компактного, многоярусного выращивания растений, особенно зеленных культур, овощей, лекарственных и декоративных растений. С использованием гидропоники и аэропоники становится возможным ведение сельского хозяйства нового типа (без применения почвы), которое сочетает в себе биотехнологию, промышленную архитектуру, дизайн, успешно интегрируется в городскую инфраструктуру. Существенное увеличение производства и повышение урожайности основных продовольственных овощных культур, особенно в условиях «городской фермы», невозможно без изучения потребностей растений в свете, минеральном питании и в других, не менее важных (температура, влажность, содержание СО2) факторах. В условиях фитотрона, имитирующего модель «городская ферма», мы исследовали возможности применения традиционных для защищенного грунта источников света (ДНаТ-600) и альтернативных светодиодных фитосветильников (СДО) для выращивания растений огурца ( Cucumis sativus L., гибрид Тристан F1) как коммерчески значимой культуры защищенного грунта (всего четыре варианта опыта). На примере реакции растений огурца изучали влияние светового излучения на фотосинтез и, в конечном итоге, на продукционный процесс. При интенсивности облучения 305 и 413 мкмоль фотонов∕м-2∕с-1 (во 2-м и 3-м вариантах опыта, соответственно светодиодный облучатель и лампы ДНаТ-600) и температуре 25 и 26°С формируется фотосинтетический аппарат, способный эффективно работать при повышении интенсивности света до 1200 мкмоль фотонов∕м-2∕с-1. Было показано, что СДО (2-й вариант) можно использовать как единственный источник света при выращивании растений огурца в условиях «городская ферма». Эти облучатели характеризуются меньшей долей синего (λmax = 450 нм) и дальнего красного (λmax = 730 нм) света и большей долей красного (λmax = 660 нм) света в спектре. Однако для получения раннего урожая предпочтительнее использовать ДНаТ-600 с применением стандартного приема приспускания стебля. Вегетационный период при облучении ДНаТ-600 в условиях аэропонного фитотрона, моделирующих «городскую ферму» (с ограничением по высоте размещения фитосветильника 1,5 м), без использования приема приспускания, заканчивался на 12 сут раньше, чем под светодиодными облучателями. Тем не менее выход урожая за время вегетации в варианте с ДНаТ-600 был выше, чем в вариантах опыта, где использовались светодиодные облучатели, при одинаковых энергозатратах. Полученные данные могут быть полезными для проектирования и создания современных биотехнологических предприятий типа «городская ферма» (производство продуктов питания) и предприятий, занимающихся биофармингом.
Бесплатно
Статья научная
Узкоспектральный свет светодиодных ламп в сочетание с естественным освещением изменяет направленность и интенсивность метаболических процессов в растении, что позволяет ему адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды. В представленной работе мы впервые показали, что досветка узкоспектральным светом позволяет рассаде декоративных растений успешно адаптироваться к холодовому стрессу. Нашей целью было изучение влияния красного (λ = 600 нм) и синего (λ = 400 нм) света от светодиодных панелей ПС-2 (УСС-12) («Фокус», Россия) на жизнеспособность и приживаемость рассады низкорослых сортов тагетиса (Tagetis panula L.) сорта Karmen, львиного зева (Antirrhinum majus nanum L.) сорта Flora shower white и петунии (Petunia hybrida L.) сорта Mambo blue в условиях возвратных весенних заморозков. Контролем были растения, выращенные при естественном освещении. Выбранные для опыта растения часто используются в озеленении населенных пунктов и подвержены воздействию низких положительных и нулевых температур, особенно в первые дни после пересадки в открытый грунт...
Бесплатно
