Представлены экспериментальные фотобиологические исследования по поиску эффективных спектральных характеристик фотосинтетически активной радиации (ФАР) для культивирования томатов на продукцию при использовании облучателей со светодиодами (СД) в условиях полной светокультуры, объектом которых были ценозы томатов сорта «Катя F1».
Цель исследования – получение сравнительной оценки фотобиологической эффективности излучения диммируемых облучателей с СД с настраиваемым спектром и облучателей с НЛВД (типа ДНаТ‑600).
Фотосинтетическая фотонная облучённость на уровне верхних листьев поддерживалась постоянной в опытном (с облучателями с СД) и контрольном (с облучателями с НЛВД) световых вариантах на уровне 425 ± 15 мкмоль·м‑2·с‑1. Энергопотребление измерялось электронными приборами учёта расхода электроэнергии отдельно для контрольной и опытной групп облучателей. В ходе всего эксперимента фиксировались характеристики роста и развития растений. Урожай томатов оценивался на содержание нитратов, сахаров и витамина С.
В результате за период вегетации растений, в 80 сут., использование облучателей с СД в сравнении с контролем дало двукратную экономию энергии. При этом выход плодов с облучаемой площади в контрольном варианте был 63,9 кг, что превышало в 1,4 раза средние значения этого показателя в опытном и контрольном вариантах. Удельные затраты электроэнергии на получение плодоовощной продукции в опыте оказались на 38 % ниже и составили 42,2 кВт·ч на кг томатов, против 58,1 в контроле. Сделано предположение, что различие в урожайности томатов в основном объясняется различием спектров излучения облучателей с СД и с НЛВД в ближнем ИК диапазоне. Намечены пути совершенствования облучателей с СД для повышения фотобиологической эффективности их излучения.
1. Тихомиров А.А., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Спектральный состав света и продуктивность растений. – Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. – 168 с.
2. Прикупец Л.Б., Тихомиров А.А. Оптимизация спектра излучения при выращивании овощей в условиях светокультуры // Светотехника. – 1992. –№ 3. – С. 5–7.
3. Bantis F., Smirnakou S., Ouzounis T., Koukounaras A., Ntagkas N., Radoglou K. Current status and recent achievements in the field of horticulture with the use of light-emitting diodes (LEDs) // Sci. Hortic. – 2018. – Vol. 235. – P. 437–451.
4. Прикупец Л.Б. Технологическое освещение в агропромышленном комплексе России // Светотехника. – 2017. – № 6. – C. 6–14.
5. Прикупец Л.Б., Боос Г.В. Облучательные установки в сельском хозяйстве: Учеб. пособие для высших учебных заведений. – М.: Редакция журнала «Светотехника», 2023. – 136 с.
6. Morrow R.C. LED Lighting in Horticulture // Hortscience. – 2008. – Vol. 43. – P. 1947–1950.
7. Katzin D., Marcelis L.F.M., Mourik van S. Energy savings in greenhouses by transition from high-pressure sodium to LED lighting // Applied Energy. – 2021. – Vol. 281. – 116019.
8. Ahamed M.S., Guo H., Tanino K. Energy saving techniques for reducing the heating cost of conventional greenhouses // Biosystems Engineering. – 2019. – Vol. 178. – P. 9–33.
9. Nelson J.A., Bugbee B. Analysis of environmental effects on leaf temperature under sunlight, high pressure sodium and light emitting diodes // PloS One. – 2015. – Vol. 10(10). – e0138930. DOI:10.1371/journal.pone.0138930 October 8, 2015 6/13.
10. Katzin D., Mourik van S., Kempkes F., Henten van E.J. GreenLight – An open source model for greenhouses with supplemental lighting: Evaluation of heat requirements under LED and HPS lamps // Biosystems Engineering. – 2020. – Vol. 194. – P. 61–81. DOI: 10.1016/j.biosystemseng. 2020.03.010.
11. Kuijpers W.J.P., Katzin D., Mourik van S., Antunes D.J., Hemming S., Molengraft van de M. J.G. Lighting systems and strategies compared in an optimally controlled greenhouse // Biosystems Engineering. – 2021. – Vol. 202. – P. 195–216. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2020.12.006.
12. Тихомиров А.А., Ушакова С.А., Шихов В.Н., Шклавцова Е.С. Концептуальные подходы к выбору спектра излучения ламп для выращивания растений в искусственных условиях / Спецвыпуск. – М.: Редакция журнала «Светотехника, 2019. – С. 19–23; 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. Is. – P. 24–30.
13. Тихомиров А.А., Молокеев М.С., Величко В.В. Использование облучателей с люминофорными светодиодами с регулируемым спектром излучения для выращивания томатов на рассаду и продукцию в условиях светокультуры // Светотехника. – 2024. – № 3. – С. 4–9.
14. ГОСТ 34570‑2019 «Фрукты, овощи и продукты их переработки. Потенциометрический метод определения нитратов».
15. ГОСТ 8756.13‑87 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров».
16. Дружечкова Е.Н., Величко Н.А., Ханипова В.А., Дружечков Н.К. Химический состав сока и выжимок плодов рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia L.) // Вестник КрасГАУ. – 2024. – № 5. – С. 216–222. DOI: 10.36718/1819‑4036‑2024‑5‑216‑222.
17. Kusuma P., Swan B., Bugbee B. Does green really mean go? Increasing the fraction of green photons promotes growth of tomato but not lettuce or cucumber // Plants. – 2021. – Vol. 10. – 637. DOI: 10.3390/plants10040637.
18. Mansoori M., Wu B.S., Addo P.W., MacPherson S., Lefsrud M. Growth responses of tomato plants to different wavelength ratios of amber, red, and blue light // Scientia Horticulturae. – 2023. – Vol. 322. – 112459. DOI: 10.1016/j.scienta.2023.112459.
19. Ali A., Cavallaro V., Santoro P., Mori J., Ferrante A., Cocetta G. Quality and physiological evaluation of tomato subjected to different supplemental lighting systems // Scientia Horticulturae. – 2024. – Vol. 323. – 112469. DOI: 10.1016/j.scienta.2023.112469.
20. Faust J.E., Heins R.D. Modeling leaf development of the African violet (Saintpaulia ionantha Wendl.) // Journal of the American Society for Horticultural Science. – 1993. – Vol. 118, No. 6. – P. 747–751. DOI: 10.21273/JASHS.119.4.72
21. Sena S., Kumari S., Kumar V., Husen A. Light emitting diode (LED) lights for the improvement of plant performance and production: a comprehensive review // Current Research in Biotechnology. – 2024. – Vol. 7. – 100184. DOI: 10.1016/j.crbiot.2024.100184.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• переменный спектр излучения
• энергоэффективность режимов облучения
• светодиоды
• СД
• диммируемые светодиоды
• облучатели со светодиодами
• облучатели с СД
• НЛВД
• облучатели с НЛВД
• ДНАТ‑600
• продуктивность томатов