Многоярусное гидропонное выращивание садовой земляники повышает плотность посадки и съём продукции с единицы площади теплицы. Однако естественное затенение нижних ярусов конструкциями и верхними рядами растений создаёт дефицит света, сдерживающий развитие листового аппарата, закладку генеративных органов и итоговые сборы ягоды. Исследовательская группа под руководством Сан Кима (Kim et al.) в публикации журнала Horticulturae представила результаты оценки различных спектральных составов светодиодной досветки для компенсации неравномерности радиационного режима в многоярусной культуре земляники сорта Seolhyang.
Опыт и влияние спектра на компенсацию дефицита DLI
В ходе эксперимента сопоставляли верхний контрольный ярус (UT-C) без затенения, нижний затенённый контроль (LT-C) и четыре варианта спектрального состава дополнительного LED-освещения на нижнем ярусе: синий (LT-B), красный (LT-R), комбинацию красного и белого (LT-RW), а также комбинацию красного, белого и дальнего красного спектров (LT-RWF). Измерения показали, что нижний ярус получал на 6–8 моль·м⁻²·сут⁻¹ меньше интегральной дневной освещенности (DLI), чем верхний, а дополнительное освещение увеличивало DLI примерно на 6,5 моль·м⁻²·сут⁻¹.
Согласно полученным данным, дополнительное LED-освещение комбинацией красного и белого спектров наиболее эффективно скомпенсировало дефицит света на нижнем ярусе многоярусной гидропонной системы выращивания земляники. Растения под красно-белым спектром продемонстрировали комплексное развитие, наиболее близкое к показателям незатенённого верхнего яруса. Монохромные варианты давали лишь частичный эффект: синий спектр стимулировал накопление эллаговой кислоты и общего сахара по сухому веществу, но не обеспечил сбалансированного налива свежих ягод. Широкополосная белая составляющая с выраженным красным пиком стимулировала вегетативный рост и генеративную продуктивность одновременно.
Продуктивность и товарные качества ягоды
Разница в световом режиме отразилась на урожайности и расчётных экономических параметрах ярусов. В контрольном нижнем ярусе без досветки сбор с растения составил 102,4 г. Добавление оптимизированного красно-белого спектра нивелировало провал в фотосинтезе: обработка красно-белым спектром увеличила общий урожай со 102,4 г/растение в нижнем контроле до 359,1 г/растение (65,6% от верхнего контроля) и обеспечила расчетную валовую маржу в 48,0% от уровня верхнего контроля против 18,5% в нижнем контроле.
Помимо валового сбора, для промышленного производства важны биохимические и механические показатели ягоды. Эксперимент показал, что красно-белая досветка сохранила более высокое содержание растворимых сухих веществ, соотношение SSC/TA, массу плодов и плотность по сравнению с другими вариантами досветки нижнего яруса. Сохранение плотности мякоти и баланса сахаров и кислотности (SSC/TA) определяет лежкость и транспортабельность собранного урожая, влияя на выход товарной ягоды первой категории.
Значение для проектирования промышленных тепличных комплексов
Для агрономической и инженерной служб тепличных хозяйств полученные данные дают ориентиры при расчёте многоярусных систем и стеллажных установок. Выбор спектрального состава досветки не стоит сводить исключительно к монохромным каналам. Белая широкополосная составляющая обеспечивает проникновение излучения сквозь полог куста и даёт зелёный и жёлтый диапазоны, улучшающие оптическое распределение внутри кроны, а красный сектор гарантирует высокую фотохимическую активность.
При интеграции досветки на нижних ярусах учитывают микроклимат и управление температурным режимом. Дополнительные модули вблизи растений влияют на транспирацию и локальную температуру субстрата. Взаимодействие спектров полезно сопоставлять с практикой адаптации режимов: подробнее влияние спектрального состава на генеративные процессы описано в материале о том, как спектральный состав досветки влияет на закладку цветоносов ремонтантной земляники, а анализ параметров окупаемости приведён в статье про выбор спектра LED и затраты на килограмм ягоды в зимней культуре.
Ограничения переноса результатов и рекомендации
При адаптации методики к условиям коммерческих комбинатов следует учитывать конструктивные границы исследования. Эксперимент проведён на сорте Seolhyang в специфической геометрии ярусов; перенос на другие ремонтантные или короткодневные гибриды потребует калибровки фотопериода и плотности потока фотонов. Кроме того, в материалах источника не детализированы спектральные доли белых и красных диодов в процентном соотношении мощности и не приведена точная удельная мощность облучателей на погонный метр лотка.
Главным агрономам и проектировщикам при модернизации многоярусных систем рекомендуется:
- Оценивать фактический градиент естественной DLI между верхним и нижним ярусами в течение сезона до выбора мощности светильников.
- Использовать полноспектральные красно-белые LED-модули для межъярусной досветки вместо узких монохромных линеек, контролируя баланс сахаров и плотности ягоды.
- Закладывать зональный мониторинг температуры в прикорневой зоне нижнего яруса для предотвращения перегрева субстрата от близости корпусов светильников.
Читайте также
Все материалы рубрики
