Долгих Павел Павлович, кандидат технических наук, доцент
660049, г. Красноярск, пр-кт Мира, 90
Pavel P. Dolgikh, CSc (Eng), Associate Professor
90, Mira Ave, Krasnoyarsk, 660049
SPIN-код: 9234-1792
Трепуз Сергей Валерьевич, аспирант
660049, г. Красноярск, пр-кт Мира, 90
Sergey V. Trepuz, postgraduate student, Department of Systems Power Engineering
90, Mira Ave, Krasnoyarsk, 660049
SPIN-код: 3900-0363
Попова Наталья Михайловна, научный сотрудник
660049, г. Красноярск, пр-кт Мира, 90
Natalia M. Popova, Research Associate
90, Mira Ave, Krasnoyarsk, 660049
SPIN-код: 1592-6823
Выращивание растений в закрытых помещениях с контролируемой средой подразумевает применение светодиодных систем с регулируемым спектром и интенсивностью с ручным или дистанционным управлением. С целью разработки требований к конструкции светодиодного облучателя проведено исследование роли различных спектров светодиодного излучения на показатели роста, развития и урожайности салата, выращиваемого методом гидропоники. Исследования проводились на растениях салата сортов Кук, Афицион, Хризолит в вегетационной установке с гидропоникой периодического затопления с тремя разноспектральными облучателями: первый – со спектром излучения, совпадающим с функцией спектрального распределения относительной фотосинтетической активности солнечного излучения (контроль); второй – с излучением, совпадающим с функцией спектральной чувствительности растений по K.J. McCree; третий – с регулируемым спектром по трём каналам управления для трёх участков спектра, совпадающим с функциями синтеза хлорофилла. Установлено, что реакция различных сортов салата на спектральный состав излучения является специфичной. Максимальная урожайность сорта Кук (4,45 кг/м2) получена под первым облучателем, салатов Афицион (4,7 кг/м2) и Хризолит (6,55 кг/м2) – под вторым. На основе полученных результатов исследований разработаны требования и спроектирован светодиодный облучатель, совмещающий в себе все достоинства светодиодных и цифровых технологий и позволяющий реализовывать требуемые функции излучения для лабораторных исследований и при выращивании растений in-vitro. Отмечено, что светодиодный модуль облучателя должен включать в себя светодиоды фиолетового, синего, красного, тёмно-красного и дальнего красного излучений, а также светодиоды тёплого и холодного белого света.
Growing plants indoors in the controlled environment involves the use of LED systems with an adjustable spectrum and intensity with manual or remote control. The aim of the study was to determine the role of different LED emission spectra in growth, development, and yield of lettuce cultivated hydroponically to develop requirements for the LED irradiator design. Studies were carried out in a growth chamber with periodic flooding hydroponics when irradiating lettuce plants of Kuk, Afitsion, and Khrizolit varieties under multispectral irradiators. The first irradiator has a radiation spectrum coinciding with the spectral distribution function of relative photosynthetic activity of solar radiation (control). The radiation of the second one coincides with the function of the spectral sensitivity of plants according to K.J. McCree. The third irradiator has an adjustable spectrum by three control channels for three parts of the spectrum coinciding with chlorophyll synthesis functions. It was found that the response of different lettuce varieties to the spectral composition of irradiation is specific. The maximum yield of the Kuk variety (4.45 kg/m2) was obtained under the first irradiator, that of lettuce Afitsion (4.7 kg/m2) and Khrizolit (6.55 kg/m2) – under the second one. Based on the results obtained the authors made requirements and designed an LED irradiator, which combines all the advantages of LED and digital technologies and provides for the implementation of the required radiation functions for laboratory research and in-vitro plant cultivation. It is noted that the LED module of the irradiator should include LEDs of violet, blue, red, dark red, and far red radiation, as well as LEDs of warm and cool white light colours.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.