CC BY
98НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАЗЛИЧНЫХ
ВИДОВ РАСТЕНИЙ
Чуб В.В.1, Миронова О.Ю.1*, Морозов Я.А. Волков А.В.2
г
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва
Научно-исследовательский центр экспериментального растениеводства «ЭКЗОБИО»,
г. Москва * E-mail:olgmirr@niail.ru
DOI 10.24411/2308-6920-2019-16029
Стремительное развитие светотехнической отрасли позволяло внедрять новейшие разработки в промышленном и частном секторе. Растениеводство, животноводство, садово-парковое и городское освещение являются перспективными направлениями в области применения светодиодного освещения. Развитие вертикальных ферм, разработка живых стенок и переход в тепличных комплексах на светодиодное освещение предусматривают знание физиологии, биохимии и биофизики растений, а также агротехнологий.
Большое внимание уделяется технологиям выращивания огурцов, томатов, перцев и баклажанов. Более 15 отечественных и зарубежных фирм тестируют и получают овощную продукцию с применением светодиодных светильников (СС).
Светодиодные светильники Philips вывешены на 25 га в компании «Агро-Инвест» на томатах и огурцах. Лампы для теплиц «ЭМИС-СВЕТ 170» уже успешно эксплуатируются в одном из блоков тепличного комбината г. Челябинска агрокомплексе «Чурилово» — крупнейшем на Урале тепличном хозяйстве по выращиванию овощей и зелени. Компания «ЭлПромЭнерго» (г. Пермь) выпустила линейку светильников для теплиц для культивирования томатов, огурцов, баклажанов. Тестирование данных светильников на томатах и огурцах показало положительную динамику роста и развития растений, урожайность баклажанов превышала контроль (ДНаТ) более, чем на 15%.
Вертикальные фермы становятся все более привлекательными в России, так как достаточно большое количество промышленных площадей свободно, и может быть модернизировано под производство растительной продукции. В настоящее время запускается проект «РУСЭКО» (г. Москва) по производству зеленных культур 25 тонн в сутки при использовании светодиодного освещения.
Эйндховен, Нидерланды- Signify (Euronext: LIGHT), мировой лидер в области освещения, помогает японскому поставщику продуктов питания Prime Delica (Япония) выращивать высококачественные сорта салата, шпината и кориандра круглый год, используя линейку светодиодных модулей Philips GreenPower, и предлагать клиентам 7-Eleven культур с более высоким уровнем витаминов и питательной ценностью. Prime Delica автоматизировала весь процесс от посева до сбора урожая, минимизируя время ручной работы и улучшая гигиену посевов. Роботы выполняют логистические операции. Полный цикл роста салата от посева до сбора урожая в настоящее время занимает около 39 дней, по сравнению с 70 днями в открытом грунте. Производство может достигать даже 3 200 кг салата в день.
Основной акцент при выборе источников света потребители делают на спектральный состав изучения, его интенсивность. Важным фактором при выборе светодиодного светильника является культура, ее требования к свету, питанию, климатическим условиям, а также цель выращивания -рассада, микрозелень, беби-салаты, готовая продукция в виде плодов. Стимулирование процессов фотосинтеза дает не более 15% прибавки к урожаям. Также следует учитывать, что в растении помимо фотосинтеза происходит еще долее 5 природных/естественных процессов- дыхание, обмен веществ/ выделение веществ в окружающую среду, деление и рост клеток, а также процессы их отмирания, прочность, чувствительность к различным факторам окружающей среды (температура, влажность, качество воды и т.д.). К внешним воздействиям на растения можно отнести химические обработки, искусственное формирование растений (пасынкование, ослепление и т.д.). Таким образом, свет является одним из компонентов технологии выращивания растений, который может влиять на рост и развитие растений.
Используя вертикальные фермы можно проводить несколько исследований одновременно, что позволяет четко зафиксировать различия в росте и развитии растений с сохранением остальных параметров одинаковыми. Особый интерес вызывают растения, которые выращивают в России и за
66 №6 2019 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019» www.fotonexpres.rufotonexpress@mail.ru
рубежом в промышленных масштабах: пеларгонии зональные, примулы, фуксии, рассада многолетних и однолетних цветов, а также редких растений.
Для разработки технологий выращивания удобен стеллажный комплекс со светодиодными светильниками, регулирование которых происходит с помощью автоматического управления (интенсивность, режим освещения, изменение спектра и т.д.). Так были полностью разработаны технологии по получению качественной рассады петуний, примул, пионов, бальзамина, нескольких видов колокольчиков. Особый интерес вызывают перцы не только сладкие, но и острые сорта и гибриды, низкорослые генотипы томатов, а также зеленные культуры и съедобные цветы, земляника садовая.
Так, например, работы проводили на кустовых фуксиях. Сорта были выбраны в связи с востребованностью в летнем оформлении Ботанического сада МГУ и возможностью в дальнейшем формировать штамбовые формы. Черенки срезали в несколько периодов (март, апрель, май). Укоренение проводили на воде, хорошо развитые корни были получены при полном спектре, наличии дополнительно красного, синего и дальнего красного света. Укореняемость составила 100%. Высаженные в контейнеры укорененные черенки были помещены в одинаковые условия, разница по спектру была в наличии/отсутствии дальнего красного (ДК) света. Выращиваемые под СС с ДК молодые растения фуксий отличались от растений без ДК-досветке длиной стебля (разница достигала 1,5-1,7 раза), окраской листьев (зеленая - с ДК, бордовая - без ДК), развитием боковых побегов -ярко-выраженное апикальное доминирование у растений с ДК и его отсутствие в условиях без ДК, побеги во втором случае достигали 12-14 см против 3-4см у растений с ДК. В дальнейшей работе была учтена светочувствительность культуры, и для получения посадочного материала для высоких штамбовых форм применяли СС с ДК, для получения растений шарообразной формы -СС без ДК. Более раннее формирование бутонов и зацветание наблюдали у фуксий при выращивании под СС с ДК, данный эффект связан со спецификой культуры - формирование цветков происходит на концах ветвей текущего прироста, а в данном случае наблюдали активное развитие центрального побега.
Аналогичные исследования проводятся еще по ряду ценных пищевых растений. Важным фактором при производстве пищевой продукции является экологическая безопасность, бактериальная загрязненность, а также накопление нитратов и др. компонентов. Соблюдение параметров агротехнологий выращивания, чистоты производства, знание биологических наук, в том числе защиту растений, позволяет получать экологически безопасную, ценную по пищевым показателям растительную продукцию.
Литература
1. Современная светотехника, № 6 (50), 2017, с.42
2. http://www.lightmg.pЫlips.ru/products/horticulШre/aty-farmmg
№6 2019 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019»
www.fotonexpres.rufotonexpress@mail.ru 67
