Представлены экспериментальные данные по фотобиологической эффективности излучения облучателей со светодиодами белого света и фотосинтетической фотонной облучённости (PPFD) в 460 и 800 мкмоль/(с·м2) на промежуточном (18 сут) и конечном (27 сут) этапах вегетационного периода выращивания растений китайской капусты (Brassica rapa), мангольда (Beta vulgaris) и редиса (Raphanus sativus) применительно к условиям замкнутых экосистем. Установлено наличие различной специфики реакции растений на спектральный состав излучения как на промежуточном, так и на конечном этапах вегетации. Сделано предположение, что на промежуточном этапе вегетации отдельных видов этих растений может быть физиологически оправдан переход от излучения с «фитоспектром» на излучение со спектром «белый свет» для повышения продуктивности. На примере мангольда установлено, что фитоспектр может быть эффективней белого света при выращивании листовой биомассы независимо от времени вегетации. На примере редиса показано, что фитоспектр стимулирует накопление заметно большей надземной биомассы, чем белый свет, однако для корнеплодов в условиях закрытых экосистем целесообразней использование белого света, так как при взаимосопоставимой биомассе корнеплодов при белом свете образуются растения повышенной хозяйственной эффективности, что уменьшает долю отходов (несъедобной листовой биомассы) в замкнутых экосистемах. На основе полученных данных обсуждены возможные задачи научных исследований по оценке эффективности спектров излучения для отдельных этапов вегетации растений, а также перспективы создания облучателей со светодиодами с физиологически обоснованной программой регуляции спектра и интенсивности излучения.
1. Тихомиров А.А., Ушакова С.А., Шихов В.Н. Особенности выбора источников света для биолого-технических систем жизнеобеспечения космического назначения // Светотехника. – 2018. – № 4. – С. 43–46.
2. Тихомиров А.А., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Спектральный состав света и продуктивность растений. – Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние,– 1991. – 168 с.
3. 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.
4. Беркович Ю.А., Кривобок Н.М., Смолянина С.О., Ерохин А.Н. Космические оранжереи: настоящее и будущее. – М.: Фирма «Слово». 2005. – 368 с.
5. Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я., Полонский В.И., Тихомиров А..А., Золотухин И.Г. Интенсивность и качество света как факторы, определяющие формирование ценоза и урожай растений в светокультуре // Физиология растений. – 1987. – Т. 34. В. 4. – С. 636–643.
6. Tikhomirov A., Ushakova S., Tikhomirova N., Velichko V., Trifonov S., Anishchenko O. Establishing cycling processes in an experimental model of a closed ecosystem // Acta Astronautica. – 2020. – Vol. 166. – P. 537–544.
7. Тихомиров А.А., Шарупич В.П., Лисовский Г.М. Светокультура растений: биофизические и биотехнологические основы: Учеб. пособие для вузов. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. – 213 с.
8. Тихомиров А.А., Золотухин И.Г., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Специфика реакции растений различных видов на спектральный состав ФАР при искусственном освещении // Физиология растений. – 1987. – Т. 34, В. 4. – С. 774–785.
9. Bergstrand K.-J., Asp H., Schüssler H.K. Development and Acclimatisation of Horticultural Plants Subjected to Narrow-Band Lighting // Еuropean journal of horticultural science. – 2014. – Vol. 79, Is. 2. – P. 45–51
10. .Cope K.R, Bugbee B. Spectral effects of three types of white light-emitting diodes on plant growth and development: absolute versus relative amounts of blue light // HortScience. – 2013. – Vol. 48. – Р. 504–509.
11. Craig D.S, Runkle E.S An intermediate phytochrome photoequilibria from night interruption lighting optimally promotes flowering of several long-day plants // Environ. Exp. Bot. – 2015. – Vol. 121. – P. 132–138. DOI:10.1016/j.envexpbot.2015.04.004.
12. Craig D.S, Runkle E.S A moderate to high red to far-red light ratio from light-emitting diodes controls flowering of short-day plants // J Am Soc Hortic Sci. – 2013. – Vol. 138. – P. 167–172.
13. Trouwborst G, Schapendonk A, Rappoldt K, Pot S, Hogewoning S.W, Ieperen W van. The effect of intracanopy lighting on cucumber fruit yield – Model analysis // Sci. Hort. – 2011. – Vol. 129. – P. 273–278.
14. 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, – Т. 26, № 3. – С. 35–43.
15. Аладов А.В., Закгейм А.Л., Мизеров М.Н., Черняков А.Е. Полихромные спектрально-перестраиваемые осветительные приборы со светодиодами: опыт разработки и применения // Светотехника. – 2013. – № 5–6. – С. 34–39.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• фотобиологическая эффективность излучения
• светодиоды
• фитоценозы
• периоды вегетации
• регуляция спектра излучения и PPFD
• замкнутая экосистема