Научная статья на тему 'Эффективность использования световой энергии тепличной культурой листового салата'

Эффективность использования световой энергии тепличной культурой листового салата Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
535
136
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВЕТОКУЛЬТУРА / ФОТОСИНТЕЗ / РОСТ / УРОЖАЙ / ЗАКРЫТЫЙ ГРУНТ / СЕВЕР / LACTUCA SATIVA / SUPPLEMENTARY LIGHT / PHOTOSYNTHESIS / GROWTH / YIELD / GREENHOUSE / NORTH

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Далькэ Игорь Владимирович, Буткин Алексей Васильевич, Табаленкова Галина Николаевна, Малышев Руслан Владимирович, Григорай Евгений Евгеньевич

В целях оптимизации светокультуры в условиях закрытого грунта исследовали влияние освещенности на составляющие продукционного процесса растений листового салата (Lactuca sativa) сорта Афицион. Опыты проводили в производственных теплицах ООО «Пригородный» (Республика Коми, г. Сыктывкар) в ноябре-декабре. Регион относится к первой световой зоне. Поступление фотосинтетически активной радиации (ФАР) в декабре составляет в среднем 110 кал/см 2, а продолжительность светового дня не превышает 6 ч. Повышение потока ФАР к ценозу до 240 мкмоль/м 2с по сравнению с контролем (160 мкмоль/м 2с ФАР) приводило к интенсификации продукционного процесса за счет повышения скорости фотосинтеза, относительной скорости роста и формирования значительной по размерам листовой поверхности. Величина листового индекса возрастала с увеличением освещенности от 10 до 15 м 2/м 2. Молодые растения фотосинтезировали со скоростью 10-12 мкмоль СО 2/м 2с, взрослые растения поглощали около 5-7 мкмоль СО 2/м 2с. Эффективность запасания энергии была высокой, составила в среднем 0,87 г сухой массы/моль ФАР и не зависела от условий освещения. Создание оптимальных условий обеспечивает высокие темпы накопления сухой биомассы растений в производственных теплицах. При повышении освещенности урожайность растений салата составила 9,5 кг/м 2, что на 35% выше по сравнению со стандартной технологией выращивания. Повышение освещенности растений позволило сократить цикл выращивания салата более чем на неделю, повысить рентабельность производства на 40% и производить в зимние месяцы больше зеленной продукции высокого качества.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Далькэ Игорь Владимирович, Буткин Алексей Васильевич, Табаленкова Галина Николаевна, Малышев Руслан Владимирович, Григорай Евгений Евгеньевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Radiation use efficiency and productivity of lettuce grown in the greenhouse

Optimization of light conditions is required for the increasing of the efficiency of vegetable growing under glass-house production in the North-East of the European part of Russia which differs significantly from other regions by its cold climate and unique light regime. In our experiments with Lactuca sativa var. Aficion RZ plant growth and productivity under three lighting levels was studied in greenhouse of LLC «Prigorodnyi» (Komi Republic, Syktyvkar) in November-December. The increase in crop supply with the photosynthetic active radiation (PAR) from 160 to 240 μmol/m 2s resulted in the increased photosynthetic and growth activity. The crop leaf area index (LAI) amounted to 15 m 2/m 2 under better lighting conditions. The leaf photosynthetic rate of the young actively-growing plants was 10-12 μmol CO 2 /m 2s and about 5-7 μmol CO 2 /m 2s in mature plants. At harvesting period the fresh biomass of lettuce grown under better lighting was near 9.5 kg/m 2, which was by 35% higher compared to plants cultivated under light deficiency conditions. It should be noted that lettuce crops did not differ in the radiation use efficiency, and this value was near 0.87 g dry weight/mol PAR under all lighting levels. The economic efficiency of the lettuce production in glass-house increased by 40 % due to the improved lighting regime.

Текст научной работы на тему «Эффективность использования световой энергии тепличной культурой листового салата»

УДК 635.5.044:631.559:581.132

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ ТЕПЛИЧНОЙ КУЛЬТУРОЙ ЛИСТОВОГО САЛАТА

И.В. ДАЛЬКЭ1, А.В. БУТКИН2, ГН. ТАБАЛЕНКОВА1,

Р.В. МАЛЫШЕВ1, Е.Е. ГРИГОРАЙ2, Т.К. ГОЛОВКО1

(1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, 2 ООО «Пригородный»)

В целях оптимизации светокультуры в условиях закрытого грунта исследовали влияние освещенности на составляющие продукционного процесса растений листового салата (Lactuca sativa) сорта Афицион. Опыты проводили в производственных теплицах

ООО «Пригородный» (Республика Коми, г. Сыктывкар) в ноябре-декабре. Регион относится к первой световой зоне. Поступление фотосинтетически активной радиации (ФАР) в декабре составляет в среднем 110 кал/см2, а продолжительность светового дня не превышает 6 ч. Повышение потока ФАР к ценозу до 240 мкмоль/м2с по сравнению с контролем (160 мкмоль/м2с ФАР) приводило к интенсификации продукционного процесса за счет повышения скорости фотосинтеза, относительной скорости роста и формирования значительной по размерам листовой поверхности. Величина листового индекса возрастала с увеличением освещенности от 10 до 15 м2/м2. Молодые растения фотосинтезировали со скоростью 10-12 мкмоль СО2/м2с, взрослые растения поглощали около 5-7 мкмоль СО2/м2с. Эффективность запасания энергии была высокой, составила в среднем 0,87 г сухой массы/моль ФАР и не зависела от условий освещения. Создание оптимальных условий обеспечивает высокие темпы накопления сухой биомассы растений в производственных теплицах. При повышении освещенности урожайность растений салата составила

9,5 кг/м2, что на 35% выше по сравнению со стандартной технологией выращивания. Повышение освещенности растений позволило сократить цикл выращивания салата более чем на неделю, повысить рентабельность производства на 40% и производить в зимние месяцы больше зеленной продукции высокого качества.

Ключевые слова: Lactuca sativa, светокультура, фотосинтез, рост, урожай, закрытый грунт, Север.

Салат (Lactuca sativa L.) — широко распространенная овощная культура [14]. В Европе значительное количество салатной продукции получают в защищенном грунте с применением источников искусственного освещения. Для устойчивого развития и повышения эффективности закрытого грунта особое значение приобретают вопросы оптимизации светового режима овощных культур [17]. Биологические, технические, экономические аспекты светокультуры активно обсуждаются на регулярных Международных симпозиумах по светокультуре растений [10]. Разработка вопросов эффективности светокультуры актуальна и для северных территорий России, существенно отличающихся от других регионов по продолжительности фотопериода, количеству и качеству поступающей естественной радиации.

Целью данной работы было выявление физиолого-биохимических закономерностей продукционного процесса и влияния уровня обеспеченности растений светом на формирование урожая листового салата в защищенном грунте.

Методика

Опыты проводили в производственных теплицах ООО «Пригородный» (Республика Коми, г. Сыктывкар) в ноябре — декабре 2012 г. Регион относится к первой световой зоне. Поступление ФАР в декабре составляет в среднем 110 кал/см2, а продолжительность светового дня не превышает 6 ч. Растения салата сорта Афицион выращивали конвейерным способом на проточной линии в горшочках с известкованным торфом (рН 5,8) при температуре 21-24 °С и относительной влажности воздуха 55-60%. Через 2 нед. после появления всходов горшочки переносили из рассадного отделения на столы, 5,5 х 1.8 м2. На 1 м2 стола размещали 44 горшка по три растения в каждом. В качестве источника света использовали натриевые лампы типа ДНаЗ-400Вт/REFLUX (Россия), которые располагались на высоте 1 м от стола в два ряда по 6, 8 или 10 ламп (варианты I, II и III соответственно). Лампы включались автоматически в 0 ч и выключались в 18 ч, следовательно, в течение суток продолжительность освещения лампами составляла 18 ч. Вариант I является типовым для хозяйства.

Освещенность на уровне растений измеряли с помощью квантового датчика Li-190 SA (LICOR. Inc, США) трижды за цикл выращивания на столах. Для каждого варианта опыта было выполнено 40-45 определений ФАР. Интенсивность СО2-газообмена листьев измеряли через 5, 19 и 28 дней после размещения растений на столах с помощью портативной фотосинтетической системы LCPro+ (ADC BioScientific Ltd., Англия). Зависимость скорости видимого фотосинтеза (Фв) от освещенности измеряли в диапазоне ФАР от 0 до 2000 мкмоль/м2с при концентрации СО2 в воздухе 0,03-0,04%. Для получения световой кривой использовали хорошо развитые неотделенные листья 8-10 растений. Квантовый выход фотосинтеза определяли по углу наклона начального участка световой кривой Фв. Параметры кардинальных точек световой кривой находили, как описано в работах [6, 12].

Концентрацию пигментов в ацетоновых вытяжках из трех биологически независимых образцов листьев (по 250-300 мг сырой массы) измеряли спектрофотометрически (UV-1700, Shimadzu, Япония) при длинах волн 662 нм (хлорофилл а), 644 нм (хлорофилл б) и 470 нм (каротиноиды). Содержание и качественный состав растворимых углеводов анализировали методом ВЭЖХ с модификациями [3]. Долю хлорофиллов в светособирающем комплексе (ССК) рассчитывали исходя из того, что весь хлорофилл b находится в ССК, а соотношение хлорофиллов a/b в этом комплексе ССК равно примерно 1,2 [13].

Для определения ростовых параметров рандомизированно отбирали по 20-25 растений каждого варианта. Растения разделяли на надземную и подземную части, взвешивали и высушивали при 70 °С. Для определения площади листья фотографировали, фотоснимки анализировали с помощью программы Image Tools (UTHSCSA, 1995-2002). Удельную поверхностную площадь листьев (УППЛ) рассчитывали как соотношение массы листьев к их площади. Величину листового индекса (ЛИ, м2/м2) находили как произведение площади листьев одного растения и числа растений на 1 м2 ценоза. Относительную скорость роста растений (ОСР, г/г сут.) определяли по формуле ОСР = (ln M2 - ln M1) / (t2 - t1 ), где M1, M2 — сухая масса надземной части растений в период времени t1 и t2.

Эффективность светокультуры салата рассчитывали как отношение урожая к кумулятивным затратам энергии и выражали в г сухой массы/моль ФАР или г сухой массы/МДж.

Результаты обрабатывали, используя однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). Достоверность различий между независимыми выборками оценивали с помощью t-критерия Стьюдента и критерия множественного сравнения Дункана. Во всех случаях Р-величину рассчитывали для уровня значимости а = 0,05. Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 10 (Statsoft Inc., США).

Результаты и их обсуждение

Салат формирует низкорослые посевы, листовую структуру которых можно условно рассматривать как одноярусную [11]. На рисунке 1 видно, что поступление ФАР к растениям прямо зависело от количества используемых источников света. В варианте III растения получали в среднем на 30% больше света по сравнению с вариантом I. Следует отметить высокую вариабельность освещенности отдельных участков ценоза. В зависимости от количества ламп над ценозом максимальные и минимальные значения ФАР на уровне растений отличались в 2-4 раза. Тем не менее все варианты опыта можно считать однородными по поступлению ФАР к растениям, так как значения коэффициентов вариации (Cv) не превышали 33% [8].

ь

л

о

е

320

280

240

200

160

120

80

1?6±б

198±3

23б±7

u — медиана О — 25-75% — размах

40

I II III

Вариант

b

с

а

Рис. 1. Характеристика освещенности ценозов салата сорта Афицион в зависимости от количества источников света. Обозначения: варианты I, II и III — использовали 6, 8 и 10 ламп типа ДНаЗ-400Вт/REFLUX в расчете на площадь 5,5 х 1.8 м2. Барами отмечены минимальные и максимальные значения фАр, прямоугольниками отграничены величины ФАР для 50% растений каждой выборки. Цифры в прямоугольниках — средняя величина ФАР и ошибка средней. Символы (а, Ь, с) обозначают однородность групп данных и статистическую значимость различий между вариантами опыта ^N0^, тест Дункана, Р-величина < 0,05).

Величина Су для варианта III составляла 17%, что в 1,6 раза меньше, чем в варианте I. Следовательно, увеличение количества источников света способствовало более равномерному поступлению ФАР к растениям.

Листья салата сорта Афицион характеризовались умеренным содержанием фотосинтетических пигментов (табл. 1). Существенных различий в накоплении хлорофилла и каротиноидов у растений, выращиваемых при разной освещенности, не было выявлено. Вместе с тем наблюдалась устойчивая тенденция повышения доли антенного хлорофилла у растений, получающих меньше ФАР, о чем свидетельствует величина ССК. К уборке урожая ЛИ посевов достигал значительной величины, при этом в варианте III он был почти на 30% больше, чем в варианте I. С возрастом растений увеличивалась в 1,6—1,8 раза УППЛ и соответственно уменьшалась величина соотношения площади листьев к их массе. С помощью УППЛ растение адаптирует структуру листьев в фитоценозах для эффективного использования световой энергии [12]. Оптимальная величина УППЛ обеспечивает максимальный газообмен листьев. Величина УППЛ зависит от вида, возраста и условий произрастания растений. Показано, что она варьирует в широких пределах — от 2 до 100 г/м2, положительно коррелирует со скоростью нетто-фотосинтеза и накоплением фитомассы [1]. Пороговая (минимальная) величина УППЛ для большинства сельскохозяйственных растений составляет 5-8 г/м2 [7]. У тепличной культуры молодых растений салата сорта Афицион этот показатель был вдвое выше пороговой величины и к уборке урожая возрастал в среднем на 40%. По данным [16], величина УППЛ зрелых растений са-

Т а б л и ц а 1

Содержание фотосинтетических пигментов и структурные параметры листьев салата при разном освещении

Вариант Пигменты, мг/г сухой массы Хл а/б ССК, % ЛИ, м2/м2 УППЛ, г/м2

хл а + б каротиноиды

20 дней после всходов (5 дней от начала опыта)

I 7,93 ± 0,15 2,13 ± 0,07 4,43 ± 0,25 43 1,1 ± 0,04 16 ± 1

II 6,17 ± 0,29 1,82 ± 0,05* 4,71 ± 0,34 37 1,1 ± 0,06 16 ± 1

III 6,93 ± 0,14 1,98 ± 0,05 4,63 ± 0,16 39 0,9 ± 0,06 16 ± 1

34 дня (19 дней от начала опыта)

I 7,54 ± 0,33 1,87 ± 0,08 3,93 ± 0,10 46 8,8 ± 0,7 18 ± 1

II 7,07 ± 0,29 1,82 ± 0,05 4,01 ± 0,15 45 8,4 ± 0,6 28 ± 1

III 7,25 ± 0,14 1,77 ± 0,07 3,74 ± 0,21 47 9,7 ± 0,6 26 ± 1

43 дня (28 дней от начала опыта)

I 6,27 ± 0,38 1,32 ± 0,08 3,21 ± 0,09 53 10,4 ± 0,6 29 ± 1

II 7,33 ± 0,53 1,66 ± 0,14 3,49 ± 0,08 47 13,7 ± 1,6 29 ± 1

III 6,48 ± 0,31 1,45 ± 0,09 3,32 ± 0,15 48 15,2 ± 1,2* 25 ± 1

Примечание. I, II и III, как на рисунке 1; ССК — светособирающий комплекс; ЛИ — листовой индекс; УППЛ — удельная поверхностная плотность листа. * — различия по сравнению с вариантом I статистически значимы (1 — критерий Стьюдента, Р — величина < 0,05).

лата сорта Саладин, выращиваемого в апреле — мае на делянках овощеводческой научно-исследовательской станции в Англии, составляла около 40 г/м2, а ЛИ равнялся 13 м2/м2. Причем только 50% листовой поверхности получало прямой солнечный свет.

Молодые растения салата сорта Афицион не отличались по скорости фотосинтеза (рис. 2). С возрастом проявлялось влияние световых условий культивирования на способность листьев ассимилировать СО2. При высокой освещенности скорость Фв была достоверно выше у листьев варианта III, сформированных в лучших световых условиях. Зависимость скорости СО2-газообмена от освещенности хорошо описывается уравнением Михаэлиса-Ментен с изменениями [6]. Судя по наклону начального участка световой кривой Фв ^ а 0.040-0.047), для восстановления одного моля СО2 листья молодых растений салата использовали в среднем 20 моль квантов ФАР, тогда как листьям зрелых растений ^ а 0.020-0.023) требовалось вдвое больше световой энергии. Это обусловлено онтогенетическими факторами снижения фотосинтетиче-ской активности листьев [9].

Х.Г. Тооминг (1984), анализируя световую кривую СО2-газообмена листьев, выделил и обосновал две кардинальные точки: 1) интенсивность радиации приспособления (ИРП) — плотность потока ФАР, при которой КПД газообмена максимален; 2) интенсивность газообмена листа в ценозе при ИРП. Для листьев салата величина ИРП составляла 60-80 мкмоль/м2с ФАР, что в 2,5-3,5 раза ниже ФАР на уровне ценоза. С возрастом растений ИРП листьев увеличивалось на 25-30%. У молодых растений скорость Фв листьев при ИРП составляла около 4 мкмоль СО2/м2с, что

А Б

Рис. 2. Зависимость скорости СО2-газообмена листьев растений салата от освещенности. Кривые описаны уравнением Михаэлиса-Ментен со статистически значимым коэффициентом детерминации > 0,94 при уровне значимости а = 0,05. Обозначения: I, II и III, как на рисунке 1; А — обобщенная кривая для листьев молодых растений варианта I, II и III, врезка — начальный участок кривой; Б — кривые для листьев зрелых растений варианта I и III, врезка — начальный участок кривой для листьев зрелых растений варианта I и III, стрелками на врезках показан общий диапазон ФАР, в котором выращивали растения

в 3-4 раза ниже, чем при насыщающей Фв освещенности, и в 2 раза ниже, чем при ФАР в эксперименте. У листьев зрелых растений скорость Фв при ИРП была в 1,3—1,5 раза ниже, чем у молодых. Как видно на рисунке 2, скорость Фв листьев растений варианта I была ниже по сравнению с листьями варианта III как при ИРП, так и при ФАР в эксперименте, что является следствием адаптации растений варианта III к более высокой освещенности.

Скорость темнового дыхания (Дт) листьев варьировала в диапазоне 1,1-1,8 мкмоль СО2/м2с. Статистически значимых различий между вариантами опыта не выявлено. Однако с возрастом растений величина соотношения Фв/Дт уменьшалась, главным образом из-за снижения фотосинтетической активности листьев. При этом у растений, получавших меньше света, эта закономерность проявлялась сильнее, чем у растений, выращенных при более высоком световом довольствии.

Уровень ФАР оказал влияние на фонд неструктурных углеводов, обеспечивающих процессы роста восстановленным углеродом и энергией (табл. 2). Хотя по сумме растворимых сахаров варианты опыта достоверно не отличались, надземная масса растений варианта III накапливала больше ди- и олигосахаров и меньше моносахаров. Как известно, сахароза является транспортной формой ассимилированного при фотосинтезе углерода, а олигосахара выполняют функцию запасания.

Т а б л и ц а 2

Содержание растворимых сахаров в надземной сухой биомассе салата в период уборки, мг/г сухой массы

Вариант Моносахара Дисахара Олигосахара Сумма сахаров

I 89,9 ± 1,7 19,3 ± 0,8 7,1 ± 0,4 116,3 ± 1,9

II 79,5 ± 3,9* 29,3 ± 1,4* 10,2 ± 0,8* 119,0 ± 4,2

III 76,3 ± 2,6* 34,1 ± 1,0* 11,2 ± 0,3* 121,6 ± 2,8

Примечание. I, II и III, как на рисунке 1; * — различия по сравнению с вариантом I статистически значимы (1 — критерий Стьюдента, Р — величина < 0,05).

Увеличение освещенности оказывало положительный эффект на относительную скорость роста растений и продуктивность ценоза салата (рис. 3). За цикл выращивания величина ОСР в варианте III была достоверно выше (на 20%), чем в варианте I. Продуктивность салатной линии возрастала с увеличением количества поступающей к растениям ФАР на 25 и 35%. Как видно на рисунке 4, растения варианта III накапливали за 15 сут. такое же количество сырой массы, что и растения варианта I за 23 сут.

Ранее нами было установлено, что увеличение продолжительности искусственного освещения с 16 до 24 ч оказало слабый положительный эффект на урожайность салата сорта Лифли и снижало выход товарной продукции [2]. Повышение интенсивности потока фотосинтетически активной радиации (ФАР) на 35-50% при 16-часовом освещении способствовало увеличению продуктивности салата в осеннезимних оборотах.

В данном эксперименте за цикл выращивания на столах (28 сут.) к ценозам поступило от 290 (вариант I) до 430 (вариант III) моль ФАР/м2. Расчеты показали, что условия освещения не оказали заметного влияния на эффективность запасания световой энергии в биомассе растений. Величина коэффициента эффективности

0,15

0,10

0,05

0,00

I II III

Варианты

I II III

Варианты

Рис. 3. Относительная скорость роста (А) и урожайность салата сорта Афицион (Б), культивируемого при различной освещенности. Обозначения: I, II и III, как на рисунке 1; ОСР рассчитана для периода выращивания на столах (23 дня); * — различия статистически значимы по сравнению с вариантом I; символы (а, Ь, с), как

на рисунке 1

составляла (г сухой массы/моль ФАР): 0,84 ± 0,05 (вариант I), 0,88 ± ± 0,06 (вариант II) и 0,88 ± 0,05 (вариант III), что эквивалентно 4,1;

4,5 и 4,5 г сухой массы/МДж соответственно. По данным литературы [18], коэффициент эффективности для высокопродуктивной культуры салата в коммерческих теплицах составлял 0,8 г сухой массы /моль ФАР при средне суточном приросте сухой биомассы около 13 г/м2. В замкнутых биологических системах эти показатели были вдвое ниже. В полевых опытах коэффициент эффективности запасания световой энергии ценозами салата составлял 2,4 г сухой массы/МДж [16]. В целом для листовых овощей этот показатель несколько ниже по сравнению с овощными культурами, урожай которых представлен корнеплодами, луковицами или клубнями [16]. Одной из основных причин является то, что формирование и

Возраст растений, дней

Рис. 4. Рост и накопление биомассы салата сорта Афицион, культивируемого при различной освещенности. Обозначения: I, II и III, как на рисунке 1; строчными символами показан возраст растений стандартного варианта (I) во время уборки урожая (а) и возраст растений вариантов с повышенным уровнем освещения (Ь, с), набравших такую же биомассу раньше стандарта (I)

*

поддержание листовой поверхности требует больших затрат субстрата на дыхание, чем накопление биомассы запасающих органов [4, 5, 16].

Полученные нами результаты свидетельствуют о высокой эффективности запасания энергии в биомассе салата сорта Афицион. Создание оптимальных условий обеспечивает высокие темпы накопления сухой биомассы растений в производственных теплицах. Короткий цикл культивирования салата позволяет избежать дыхательных затрат на поддержание уже созданной биомассы.

Заключение

Нами выявлены закономерности влияния уровня ФАР на фотосинтетическую деятельность и урожайность тепличной культуры листового салата. Увеличение освещенности на 35% по сравнению со стандартом (160 мкмоль/м2с) приводило к интенсификации продукционного процесса за счет повышения скорости фотосинтеза, относительной скорости роста и формирования значительной по размерам листовой поверхности. При стандартном световом режиме за 4 нед. культивирования на столах урожайность салата составила 5,7 кг/м2. При использовании дополнительных ламп такое же количество продукции можно получить за более короткое время. Это позволяет повысить рентабельность салатной линии на 40% и поставить потребителю в зимние месяцы больше зеленной продукции.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Библиографический список

1. Беденко В.П., Коломейченко В.В. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность агрофитоценозов озимой пшеницы // Сельскохозяйственная биология. 2005. № 1. С. 59-64.

2. Буткин А.В., Григорай Е.Е., Головко Т.К., Табаленкова Г.Н., Далькэ И.В. Культивирование салата в условиях защищенного грунта на севере // Аграрная наука. 2011. № 8. С. 24-26.

3. Гляд В.М. Определение моно-, ди- и олигосахаридов в одной растительной пробе методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // Физиология растений. 2002. Т. 49. № 2. С. 311-316.

4. Головко Т.К. Дыхание растений (физиологические аспекты). СПб.: Наука, 1999. 204 с.

5. Головко Т.К. Затраты на дыхание клубней картофеля // Физиология растений. 1986. Т. 32. № 2. С. 387-390.

6. Кайбеяйнен Э.Л. Параметры световой кривой фотосинтеза у Salix dasyclados и их изменение в ходе вегетации // Физиология растений. 2009. Т. 56. № 4. С. 490-499.

7. Каллис А., Сыбер А., ТоомингX Связь фотосинтеза и проводимости СО2 с удельной плотностью листьев и селекция сортов с максимальной продуктивностью // Экология. 1974. № 2. С. 5-9.

8. ЛакинГ.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1973. 343 с.

9. МокроносовА.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза. М., 1981. 194 с.

10. Тараканов И.Г. Современное состояние и перспективы развития светокультуры растений по материалам V Международного симпозиума по светокультуре растений в Лилле-хаммере, Норвегия, 21-24 июня 2005 г. // Гавриш. 2005. № 6. С. 34-38.

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

12. ТоомингХ.Г. Экологические принципы максимальной продуктивности посевов. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 363 с.

13. Lichtenthaler H.K. Chlorophyll and carotenoids — pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in Enzymology. 1987. Vol. 148. P. 350-382.

14. Mou B. Handbook of Plant Breeding, Vol. I, Vegetables I, Asteraceae, Brassicaceae, Che-nopodicaceae, and Cucurbitaceae, J. Prohens and F. Nuez, ed. Springer. New York. Р. 75-116.

15. Penning de Vries F.W.T., Jansen DM., ten Berge H.F.M., Bakema A. Simulation of ecophysiological processes of growth in several annual crops. Wageningen: Pudoc, 1989. 271 p.

16. Tei F., Scaife A., Aikman D.P. Growth of Lettuce, Onion, and Red Beet. 1. Growth Analysis, Light Interception, and Radiation Use Efficiency // Annals of Botany. 1996. Vol. 78. № 5. P. 633-643.

17. Van Echtelt E. Sustainable use of artificial lighting in horticulture // Scientific meeting «Cutting the costs: towards energy efficient controlled environments» Proceedings of the UK Controlled Environment Users’ Group. 2007. Vol. 18. P. 22-26.

18. Wheeler R.M., Mackowiak C.L., Stutte G.W., Yorio N.C., Ruffe L.M., Sager J.C., Prince R.P., Knott W.M. Crop productivities and radiation use efficiencies for bioregenerative life support // Advances in Space Research. 2008. Vol. 41. № 5. P. 706-713.

RADIATION USE EFFICIENCY OF LETTUCE GROWN IN THE GREENHOUSE

I.V. DALKE1, A.V. BUTKIN2, G.N. TABALENKOVA1, R.V MALYSHEV1,

E.E. GRIGORAY2, T.K. GOLOVKO1

0 Federal State Budget Organization of Science Institute of Biology

of the Komi Science Centre of the Ural Division RAS, 2 «Prigorodnyi» Ltd.)

Optimization of light conditions is required for the increasing of the efficiency of vegetable growing under glass-house production in the North-East of the European part of Russia which differs significantly from other regions by its cold climate and unique light regime. In our experiments with Lactuca sativa var. Aficion RZ plant growth and productivity under three lighting levels was studied in greenhouse of LLC «Prigorodnyi» (Komi Republic, Syktyvkar) in November-December. The increase in crop supply with the photosynthetic active radiation (PAR) from 160 to 240 \\mol/m2s resulted in the increased photosynthetic and growth activity. The crop leaf area index (LAI) amounted to 15 m2/m2 under better lighting conditions. The leaf photosynthetic rate of the young actively-growing plants was 10-12 цmol CO2 /m2s and about 5-7 цmol CO2 /m2s in mature plants. At harvesting period the fresh biomass of lettuce grown under better lighting was near 9.5 kg/m2, which was by 35% higher compared to plants cultivated under light deficiency conditions. It should be noted that lettuce crops did not differ in the radiation use efficiency, and this value was near 0.87 g dry weight/mol PAR under all lighting levels. The economic efficiency of the lettuce production in glass-house increased by 40% due to the improved lighting regime.

Key words: Lactuca sativa, supplementary light, photosynthesis, growth, yield, greenhouse, North.

Далькэ Игорь Владимирович — к. б. н., с. н. с. лаборатории экологической физиологии растений (167982, г. Сыктывкар, ГСП-2, ул. Коммунистическая, 28. Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН; раб. тел.: (8212) 24-96-87; e-mail: [email protected]).

Буткин Алексей Васильевич — ООО «Пригородный» (г. Сыктывкар, ул. Тентюков-ская, 425; тел.: (8212) 51-48-09; e-mail: [email protected]).

Табаленкова Галина Николаевна — д. б. н., в. н. с. лаборатории экологической физиологии растений Института биологии (г. Сыктывкар; тел.: (8212) 24-96-87; e-mail: [email protected]).

Малышев Руслан Владимирович — к. б. н., н. с. лаборатории экологической физиологии растений Института биологии (г. Сыктывкар; тел.: (8212) 24-96-87; e-mail: malrus@ ib.komisc.ru).

Григорай Евгений Евгеньевич — заместитель генерального директора по производству ООО «Пригородный» (г. Сыктывкар, ул. Тентюковская, 425; тел.: (8212) 51-48-09; факс: (8212) 22-47-81; е-mail: [email protected]).

Головко Тамара Константиновна — д. б. н., проф., зав. лабораторией экологической физиологии растений Института биологии (г. Сыктывкар; тел.: (8212) 24-96-87; e-mail: [email protected]).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.