Влияние спектрального состава света на развитие сельскохозяйственных культур

Повышение урожайности - одна из приоритетных задач агрокомплекса России. Во многих районах страны возделывание большинства овощей в открытом грунте затруднено или невозможно в связи с тяжелыми климатическими условиями. Выращивание в теплицах, специальных аэропонных установках, фитотронах частично решает эту проблему. Установлено, что для производства различных культур, пригодных для питания или в качестве посевного материала, требуется комплекс условий, а именно: оптимальная температура, влажность и самое главное - освещенность. Отмечено, что малая интенсивность или нехватка света определенной длины волны негативно отражается на морфогенезе выращиваемых культур. Показано, что для роста растений наиболее эффективны оптические спектры красной и синей областей с длинами волн 640-660 нм и 430-460 нм соответственно. Установлено, что подсвечивание красным светом способствует фазе прорастания пшеницы и увеличивает показатель выхода 1-го листа в 2,5 раза. Экспериментально определено влияние красного и синего света на урожайность мини-клубней картофеля: светодиодные лампы в режиме 660+450 нм могут заменить энергоемкие натриевые, поскольку значения массы клубней картофеля при разном освещении оказались близкими, составив 176,1 и 183,6 г соответственно. Определено, что при выращивании китайской капусты светодиодные лампы (СД) тоже могут заменить дорогие натриевые: содержание белка составило 17,4 мг/г при СД-освещении и 16,4 мг/г в случае натриевых ламп, а доля растворимых сахаров от общего объема сахаров - 100 и 50 процентов соответственно. Показано, что при уровне освещения 350-400 мкмоль на 1 кв. м в секунду светильники на основе красных и синих светодиодов по плотности потока фотонов в целом обеспечивают адекватные условия освещения для выращивания многих сельскохозяйственных культур.

закрытый грунт, освещение, спектральный состав света, рост и развитие растений, фотосинтез, светодиод, Area under cover, Light spectrum, Growth and evolution of plants, Photosynthesis, Light emitting diode

1. URL: http://files.schoolcollection.edu.ru/dlrstore/ad932ea91c224702b3f46b31de89e260/[BI6ZD_704]_[IL_03]k.jpg

2. URL: http://bcoreanda.com/Images/Articles/Spectrum.jpg

3. Тихомиров А.А., Шарупич В.П., Лисовский Г.М. Светокультура растений: биофизические и биотехнологические основы. Новосибирск: СО РАН, 2000. 213 с

4. Goggin D.E., Steadman K.J. Blue and green are frequently seen: responses of seeds to shortand midwavelength light. Seed Science Research. 2012; 22: 27-35

5. Василенко В.Ф., Кузнецов Е.Д. Физиологические и экологические аспекты использования химической и световой регуляции роста растений // Вестник сельскохозяйственной науки. 1990. N7. С. 63-68

6. Шибряева Л.С., Тертышная Ю.В., Пальмина Д.Д., Левина Н.С. Биодеградируемые полимеры как материалы для высева семян зерновых культур // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. N 6. С. 14-18

7. Möglich A., Moffat K. Engineered photoreceptors as novel optogenetic tools. Photochemical & photobiological sciences. 2010; 9: 1286-1300

8. Sahebjamei H., Abdolmaleki P., Ghanati F. Effects of Magnetic Field on the Antioxidant Enzyme Activities of SuspensionCultured Tobacco Cells. Bioelectromagnetics. 2007; 24: 42-47

9. Мартиросян Ю.Ц., Мартиросян В.В., Зернов В.Н. Новые технологии в производстве оздоровленного семенного картофеля // Аграрный вопрос. 2012. N5. С. 18 -19

10. Измайлов А.Ю., Гришин А.А., Гришин А.П. Аэропонный модуль для фитотронов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. N5. С. 20-22

11. Гришин А.П. Приложения принципов синергетики для моделирования процесса орошения в фитотроне // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2011. N5. С. 20-23

12. URL: http://www.aqa.ru/assets/images/docs201008/photosintez2.png

13. Pfeiffer A., Kunkel T., Hiltbrunner A., Neuhaus G., Wolf I., Speth V., Adam E., Nagy F., Schafer E. A cellfree system for lightdependent nuclear import of phytochrome. Plant Journal. 2009; 57: 680-689

14. Muneer S., Kim E.J., Park J.S., Lee J.H. Influence of green, red and blue light emitting diodes on multiprotein complex proteins and photosynthetic activity under different light intensities in lettuce leaves (Lactuca sativa L.). International journal of molecular sciences. 2014; 15: 4657-4670

15. Тихомиров А.А., Лисовский Г.М., Сидько Ф.Я. Спектральный состав света и продуктивность растений. Новосибирск: Наука, 1991. 168 с

16. URL:http://files.studfiles.ru/2706/271/html_7rgXS8r7hG.zNUg/htmlconvdNlqrdL_html_m19574cb5.jpg

17. Мартиросян Ю.Ц., Полякова М.Н., Диловарова Т.А., Кособрюхов А.А. Фотосинтез и продуктивность растений картофеля в условиях различного спектрального облучения // Сельскохозяйственная биология. 2013. N1. С. 107-112

18. Pardo G.P., Aguilar C.H., Martínez F.R., Canseco M.M. Effects of light emitting diode high intensity on growth of lettuce (Lactuca sativa L.) and broccoli (Brassica oleracea L.) seedlings. Annual Research & Review in Biology. 2014; 19: 2983-2994

19. Аверчева О.В., Беркович Ю.А., Ерохин А.Н., Жигалова Т.В., Погосян С.И., Смолянина С.О. Особенности роста и фотосинтеза растений китайской капусты при выращивании под светодиодными светильниками // Физиология растений. 2009. Т. 56. N1. С. 17-26