Свет в жизни растений играет многогранную и исключительно важную роль. Интенсивность, качество света, а также продолжительность светового периода служат внешними сигналами, приводящими к изменениям в структуре и функциональной активности фотосинтетического аппарата (ФСА), росте и развитии растений. Это основная регуляторная роль света.
Исследования, направленные на изучение влияния качества света и продолжительности фотопериода на рост и развитие растений, позволяют разработать физиологические основы круглогодичного выращивания в условиях светокультуры различных видов растений.
Мы давно привыкли к тому, что фитолампы должны иметь красно-синий спектр. Это обусловлено поглощением фотосинтетических пигментов лучистой энергии ФАР целого листа. Его максимумы приходятся на синие (CC, 300–480 нм) и красные (КС, 640–680 нм) области. Но это заключение некорректно применительно к живому растению. Искусственно выделенный и очищенный хлорофилл invitro, действительно поглощает только красный и синий свет. Но живая клетка поглощает свет во всем диапазоне 400–700 нм и передают его энергию хлорофиллу.
Рисунок 1
V(λ) — кривая видности для человека;
RQE — относительная квантовая эффективность для растения (McCree 1972);
σr и σfr — кривые поглощения фитохромом красного и дальнего красного света;
B(λ) — фототропическая эффективность синего света.
- 400–500 нм («синий») — обладает как субстратным, так и регуляторным воздействием, входит в состав ФАР.
- 500–600 нм («зеленый») — обладает высокой проникающей способностью, полезен для обеспечения фотосинтеза оптически плотных листьев, листьев нижних ярусов и густых посевов растений.
- 600–700 нм («красный») — обладает ярко выраженным субстратным и регуляторным воздействием, его присутствие крайне важно для обеспечения продуктивного фотосинтеза. Диапазон 595-610 («оранжевый») — является основным поставщиком энергии для фотосинтеза и влияет на процессы, связанные с изменением скорости развития растения.
Изучив большое количество научных трудов и практических результатов различных экспериментов, посвященных этой теме, мы пришли к выводу, что искусственное красно-синее «усечение» спектрального диапазона для досвесчивания рассады и растений обусловлено в первую очередь широко распространенной элементной базой — дешевые красные и синие светодиоды. Это сильно ограничивает возможности и эффективность досветки.
Например, голландцы давно используют в своих теплицах многодиапазонные светодиодные светильники, управляемые компьютерами, которые позволяют максимально эффективно использовать искусственное освещение в растениеводстве. Но такие системы очень дороги и неприемлемы для бытового применения.
С другой стороны современные технологии шагнули вперед на столько, что позволяют изготавливать люминофор для светодиодов с разнообразным набором спектральных характеристик. Остается только вопрос соотношения «цена / эффективность» — целесообразность изготовления таких светодиодов исходя из их стоимости.
Такая технология применялась и применяется до сих пор для изготовления так называемых полноспектральных фито светодиодов, имеющих розово-сиреневое свечение. Эти светодиоды эффективны и хорошо зарекомендовали себя в течение нескольких лет в продукции производства ООО «ЮГ-СЕРВИС». Тем не менее, два с половиной года назад было принято решение о начале работ по комбинированному фиоосвещению — белые светодиоды плюс фитосветодиоды.
Ряд тестов, проведенных нашими инженерами совместно со специалистами ДонГАУ и отдельными частными хозяйствами, занимающимися выращиванием рассады овощных культур, цветов и зелени в целом, подтвердил перспективность этого направления. На основании полученных результатов был определен оптимальный спектральный состав света, который возможно реализовать в современных технологических условиях при соблюдении стоимости новых светодиодов, сопоставимой с существующими «полноспектральными».
В результате появилась новая линейка продукции с обозначением «ФИТО-С».
Основное отличие от линейки «ФИТО-М» (рис. 2):
- расширение красного спектра в сторону ближнего красного и оранжевого;
- добавление желто-зеленого диапазона.
Рисунок 2
Спектр нового светодиода (рис. 3) наиболее стремится к относительной квантовой эффективности для растений (см. рис.1) чем стандартный фито светодиод.
Рисунок 3
По мнению специалистов, новые светодиоды «ФИТО-С» могут применяться на ряду с «полноспектральными», но будут более эффективны для досветки растений с высоким ростом и большим количеством листьев. Были получены очень хорошие результаты при выращивании клубники.
Кроме того расширенный спектральный диапазон более приятен для восприятия человеческим глазом, что само по себе не является критическим фактором, но повышает степень комфортности при обслуживании растений.
Выводы
Фито лампы и светильники линейки «ФИТО-С» можно рекомендовать для досвечивания любых растений, невзирая на возраст. Однако наиболее перспективным можно считать их применение для освещения высоких растений с большой площадью листьев. При этом предыдущая серия «ФИТО-М» не менее эффективна, что было подтверждено многолетним опытом эксплуатации. Но основное направление ее использования — выращивание зелени, рассады и других низкорослых культур, не имеющих многоярусной зеленой массы.
Список источников информации
1. «Роль зеленого света в жизнедеятельности растений»
2. Диссертация «Действие красного света в смешанном светопотоке на продукционный процесс растений»
3. Диссертация «Световая и гормональная реактивация УФ-ингибирования роста растений»
4. Диссертация «Регуляторная роль зеленого света в морфогенезе и гормональном статусе растений»
6. Диссертация «Фотоморфогенетическая регуляция роста и развития земляники садовой (Fragaria X Ananassa Duch.) в условиях светокультуры»
7. Диссертация «Формирование фитопотоков светодиодных облучательных установок для выращивания сельскохозяйственных культур в условиях защищенного грунта»
