Данный обзор посвящён вопросам изучения внутреннего радиационного режима в ценозах культурных растений, культивируемых в контролируемых услових среды. В нём: 1) обоснована целесообразность использования фитоценоза как объекта исследования для оценки фотобиологической эффективности излучения в условиях светокультуры;
2) показана целесообразность проведения световых измерений в многоярусных фитоценозах с учётом роли листьев различных ярусов в формировании хозяйственно-полезного урожая;
3) рассмотрены основные требования к светоизмерительным приборам для измерений искусственного излучения в условиях светокультуры и дан краткий анализ существующей приборной базы для выполнения этих измерений;
4) на ряде примеров показана сложность и неоднозначность внутренней структуры светового поля, формирующейся внутри фитоценозов в условиях светокультуры;
5) предложены и обоснованы концептуальные подходы к выбору спектральных и энергетических характеристик искуственного облучения для светокультуры растений;
6) обоснована необходимость учёта световых для условий листьев различных ярусов при выборе спектральных и энергетических характеристик источников света для культивирования многоярусных фитоценозов;
7) рассмотрены приёмы и методы по дополнительному искусственному облучению внутри ценозов и используемые для этого источники света;
8) рассмотрены эффективность использования боковой подсветки ценозов растений и условия для её реализации;
9) обсуждены преимущества объёмного распределения фитоценозов на наиболее распространённых, многоярусных осветительных установках;
10) на основе изложенного материала рассматрены пути совершенствования методических подходов к оценке фотобиологической эффективности искусственного излучения в условиях светокультуры для культивирования ценозов культурных растений с учётом особенностей их архитектоники и внутреннего радиационного режима.
1. Prikupets L.B. LEDs in greenhouses: opportunities and reality // Light & Engineering. – 2019. – Vol. 27, No. 6. – Р. 9–14.
2. Мурей И.А. Скорость роста.растений в посевах при их загущении // Физиология растений. – 1974. – Т. 24.—.С. 1265–1275.
3. Тихомиров А.А., Лисовский Г.М. Уровни организации фотосинтетического аппарата и управление продукционным процессом в фитоценозах в условиях светокультуры // Физиология растений. – 2001. – Т. 48, № 3. – С. 461–466.
4. Тихомиров А.А. Фитоценоз как биологический приёмник оптического излучения // Светотехника. – 1998. – № 4. – С. 22–24.
5. Тихомиров А.А., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Спектральный состав света и продуктивность растений. – Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние,1991. – 168 с.
6. Ничипорович А.А. Фотосинтез и теория получения высоких урожаев. – М.: Издво АН СССР, 1956. – 92.с.
7. Росс Ю.К. Радиационный режим и архитектоника растительного покрова. – Л: Гидрометеоиздат, 1975. – 342 с.
8. Canopy Photosynthesis: From Basics to Applications / K. Hikosaka, Ü. Niinemets, N.P.R. Anten (eds.). – Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2016. – 450 р.
9. Tikhomirov A.A., Sid’ko F. Ya. Optical characterictics of individual plants elements and plant canopies grouth under radiationregimes of different spectralcomposition and intensity // Applied Optics. – 1983. – Vol. 22. – P. 2874–2881.
10. Рвачёв В.П. Методы оптики светорассеивающих сред в физике и биологии. – Минск: Изд-во БГУ, 1978. – 240 с.
11. Хазанов В.С. Биофизическая фотометрия на современном этапе // Светотехника. –1980. – № 6. – С. 14–17.
12. Гуляев Б.И. Обоснование путей повышения фотосинтетической продуктивности посевов / Фотосинтез и продукционный процесс. – М: Наука, 1988. – С. 218–222.
13. Янишевский Ю.Д.. Актинометрические приборы и методы наблюдений. – Л.: Гидрометеоиздат, 1957. – 415 с.
14. Козырев В.П. Фитопиранометр / Авт. свид. СССР. № 317950. 1971. Бюл. № 31.
15. URL: https://labinstruments.su/upload/5e4bd3c12a398-li-cor-environmental-product-catalog-february‑2020.pdf (дата обращения: 18.11.2020).
16. Go´mez C., Mitchell C.A. Physiological and Productivity Responses of High-wire Tomato as Affected by Supplemental Light Source and Distribution within the Canopy // J. Amer. Soc. Hort. Sci. – 2016. – Vol. 141. – P. 196–208.
17. Gong X., Ferdinand U., Dang K., Li J., Chen G., Luo Y., Yang P., Feng B. Boosting proso millet yield by altering canopy light distribution in proso millet/mung bean intercropping systems // The Crop Journal. – 2020. – Vol. 8. – P. 365–377.
18. Bergstranda K.-J., Mortensenb L.M., Ragnar A.S.H. Acclimatisation of greenhouse crops to differing light quality // Scientia Horticulturae. – 2016. – Vol. 204. – P. 1–7.
19. Kaisera E., Weerheima K., Schipperb R., Dieleman J.A. Partial replacement of red and blue by green light increases biomass and yield in tomato // Scientia Horticulturae. – 2019. – Vol. 249. – P. 271–279.
20. Deckmyn G., Cayenberghs E., Ceulemans R. UV-B and PAR in single and mixed canopies grown under different UV-B exclusions in the field // Plant Ecology. – 2001. – Vol. 154. – P. 125–133.
21. Рождественский В.И., Клешнин А.Ф. Управляемое культивирование растений в искусственной среде. – М.: Наука,1980. – 199 с.
22. McCree K.J. The action spectrum, absorption and yield of photosynthesis in crop plants // Agric. Meteorology. – 1972. – Vol. 9. – P. 192–216.
23. ОСТ 46.140–83 «Излучение оптическое. Оценка фотосинтезной эффективности. Термины и определения».
24. Tikhomirov A A, Ushakova S A, Shikhov V.N. Features Choice of Light Sources for Bio-Technical Life Support Systems for Space Applications // Light & Engineering. – 2018. – Vol. 26. – P. 117–121.
25. Тихомиров А.А., Золотухин И.Г., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Специфика реакций растений различный видов на спектральный состав ФАР при искусственном освещении // Физиология растений. – 1987. – Т. 4. – С. 774–785.
26. Прикупец Л.Б., Боос Г.В., Терехов В.Г., Тараканов И.Г. Исследование влияния излучения в различных диапазонах области ФАР на продуктивность и биохимический состав биомассы салатно-зеленных культур // Светотехника. – 2018. – № 5 – С. 6–12.
27. Прикупец Л.Б., Боос Г.В., Терехов В.Г., Тараканов И.Г. Оптимизация светотехнических параметров при светокультуре салатнозеленных растений с использованием светодиодных излучателей // Светотехника. – 2019. – № 4. – С. 6–13.
28. Тихомиров А.А., Сидько Ф.Я. К вопросу о спектральной аддитивности биосинтетических процессов в фитоценозах // Физиология растений. – 1987. – Т. 34. – С. 39–50.
29. Тооминг Х.Г. Экологические принципы максимальной продуктивности посевов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 264 с.
30. Тихомиров А.А. Фотосинтез растений огурца при излучении различного спектрального состава ФАР // Физиология и биохимия культурных растений. – 1989. – Т. 21, № 1. – С. 3–8
31. Frantz J.M., Joly R.J., Mitchell1 C.A. Intracanopy Lighting Influences Radiation Capture, Productivity, and Leaf Senescence in Cowpea Canopies // J. Amer. Soc. Hort. Sci. – 2000. – Vol. 1. – P. 694–701.
32. Тихомиров А.А., Шарупич В.П., Лисовский Г.М. Светокультура растений: биофизические и биотехнологические основы. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. – 213 с.
33. Pettersen R.I., Torre S., Gislerod H.R. Effects of intracanopy lighting on photosynthetic characteristics in cucumber // Scientia Horticulturae. – 2010. – Vol. 125. – P. 77–81.
34. Go´mez C., Morrow R.C., Bourget C, M., Massa G.D., Mitchell C.A. Comparison of Intracanopy Light-emitting Diode Towers and Overhead High-pressure Sodium Lamps for Supplemental Lighting of Greenhouse-grown Tomatoes // HortTechnology. – 2013. – Vol. 23. – P. 93–98.
35. Fanwoua J., Vercambrea G., Buck-Sorlin G., Dieleman J.A., Visser P. de, Génard M. Supplemental LED lighting affects the dynamics of tomato fruit growth and composition // Scientia Horticulturae. – 2019. – Vol. 256.
36. Touliatos D., Dodd I.C., McAinsh M. Vertical farming increases lettuce yield per unit area compared to conventional horizontal hydroponics // Food and Energy Security. – 2016. – Vol. 5. – P. 184–191.
37. Чуб В.В., Миронова О.Ю. Поглощение энергии света и биологически активные молекулы // Светотехника. – 2019. – № S. – C.13–18.
38. Kaiser E., Weerheim K., Schipperb R, Dieleman J.A. Partial replacement of red and blue by green light increases biomass and yield in tomato // Scientia Horticulturae. – 2019. – Vol. 249. – P. 271–279.
39. Kang W.H., Park J.S., Park K.S., Son J.E. Leaf Photosynthetic Rate, Growth, and Morphology of Lettuce under Different Fractions of Red, Blue, and Green Light from Light-Emitting Diodes (LEDs) // Hortic. Environ. Biotechnol. – 2016. – Vol. 57. – P. 573–579.
40. Meng Q., Boldt J., Runkle E.S. Blue Radiation Interacts with Green Radiation to Influence Growth and Predominantly Controls Quality Attributes of Lettuce // J. Amer. Soc. Hort. Sci. – 2020. – Vol. 145. – P. 75–87.
41. Trouwborst G., Oosterkamp J., Hogewoning S.W., Harbinson J., Ieperen.W. van. The responses of light interception, photosynthesis and fruit yield of cucumber to LED-lighting within the canopy // Physiol. Plant. – 2010. – Vol. 138. – P. 289–300.
42. Shen Y., Guo S., Zeng G. Effects of a new-type inner-canopy illuminant and light quality on spring wheat growth in CELSS // Acta Astronautica. – 2020. – Vol. 166. – P. 131–136.
43. Meng Q., Runkle E.S. Far-red radiation interacts with relative and absolute blue and red photon flux densities to regulate growth, morphology, and pigmentation of lettuce and basil seedlings // Scientia Horticulturae // 2019. – Vol. 255. – P. 269–280.
44. Tikhomirov A A, Ushakova S.A, Shikhov V.N. Features Choice of Light Sources for Bio-Technical Life Support Systems for Space Applications // Light & Engineering. – 2018. – ol. 26. – P 117–121.
45. Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Shikhov V.N., Shklavtsova E.S. Conceptual Approach to Selecting Radiation Spectrum of Lamps for Plant Cultivation // Light & Engineering. – 2019. – Vol. 27, Spec. Iss. – P. 24–30.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• светокультура растений
• внутриценозное освещение
• источники света
• многоярусные осветительные установки
• фотосинтез
• архитектоника фитоценоза
• оптические свойства фитоценозов
• продуктивность фитоценозов