Оптимизация спектрального состава облучения позволяет повысить продуктивность растений в защищённом грунте. Для светокультуры важно регулировать фитохромную систему растений через пропорции красного и дальнего красного спектров. Группа исследователей (А. Е. Куршев, С. Д. Богатырёв, О. Е. Железникова, А. О. Люлёв) представила результаты эксперимента по изучению реакции огурца на изменение долей этих диапазонов в течение длительного производственного цикла.
Методика и параметры многократного эксперимента
Исследование проводилось на экспериментальной гидропонной установке при постоянном контроле оптических параметров. Методологический подход к фотобиологическим испытаниям авторы разработали совместно со специалистами агротехнического комплекса «Тепличное». Объектом изучения стали растения огурца гибрида «Святогор F1», распространённого в отечественном защищённом грунте. Главное условие работы — воспроизводимость результатов: исследования светокультуры огурца гибрида «Святогор F1» проводились на протяжении 12 полных культурооборотов (вегетаций).
В опытах применялись светодиодные фитооблучатели с раздельной регулировкой спектральных каналов. Эксперименты на гидропонике проводились при уровне фотосинтетической фотонной облучённости (PPFD) (200 ± 10) мкмоль/(с·м²). В эксперименте исследовалось влияние соотношения красного излучения в диапазоне 600–700 нм и дальнего красного излучения в диапазоне 700–780 нм на ростовые процессы, морфогенез и итоговую продуктивность растений.
Оптимальное соотношение дальнего красного и красного излучения
Варьирование спектрального состава показало чёткую зависимость развития культуры от длинноволнового излучения. Наибольшая эффективность биометрических и продуктивных показателей огурца достигнута при соотношении дальнего красного и красного излучения от 30/70 % до 60/40 %. Добавление дальнего красного света в указанных пределах стимулировало фотобиологические процессы и развитие листового аппарата.
При этом авторы установили верхний технологический порог. Повышение доли дальнего красного излучения в спектре до 70 % и более признано нецелесообразным. Избыточный сдвиг спектра в сторону дальнего красного диапазона приводит к нежелательным морфологическим деформациям и снижению продуктивности светокультуры, нивелируя положительный эффект от стимуляции фитохромов.
Значение результатов для промышленных тепличных комбинатов
Для главных агрономов полученные данные подтверждают необходимость точной настройки спектра при выборе светодиодного оборудования. В технологических схемах, где организуется досветка огурца в теплице, интеграция дальнего красного диапазона (700–780 нм) в объёме от 30 до 60 % относительно красного (600–700 нм) оптимизирует габитус растений и повышает использование падающей ФАР. Длительность эксперимента в 12 полных вегетаций исключает фактор случайных сезонных колебаний и подтверждает стабильность физиологического отклика гибрида.
Для специалистов, разрабатывающих проекты досветки огурца, эти результаты дают ориентир по компоновке спектрального состава светодиодных модулей. Если техническое задание предусматривает регулируемый спектр, проектировщику важно учитывать ограничение в 70 %: закладывание избыточной мощности по каналу дальнего красного излучения ведёт к неоправданному росту капитальных затрат без агрономической отдачи.
Ограничения переноса результатов и специфика внедрения
При внедрении результатов исследования в практику комплексов защищённого грунта необходимо учитывать граничные условия:
- Сортовая специфика: эксперимент выполнен на гибриде «Святогор F1». Другие генотипы огурца могут демонстрировать иной порог чувствительности к дальнему красному свету.
- Уровень облучённости: испытания проводились при фиксированном значении (200 ± 10) мкмоль/(с·м²). При иных уровнях PPFD характер ростовых реакций требует отдельной верификации.
- Спектральные границы: красный диапазон оценивался в границах 600–700 нм, а дальний красный — 700–780 нм. Соотношения рассчитаны строго для этих спектральных коридоров.
Практические рекомендации
Главному агроному при выборе фитосветильников с фиксированным или динамическим спектром рекомендуется запрашивать у производителя спектрорадиометрический паспорт с детализацией полос 600–700 нм и 700–780 нм. При модернизации досветки целесообразно выдерживать пропорцию дальнего красного к красному в диапазоне от 30/70 % до 60/40 %, избегая превышения 70-процентной доли. Проектировщику на этапе светотехнического расчёта следует сопоставлять энергопотребление длинноволновых светодиодов с агрономической потребностью культуры, не допуская завышения доли дальнего красного спектра.
Читайте также
Все материалы рубрики
