Результаты исследований
Биометрические наблюдения
В начале вегетации под лампой ДНаТ идет интенсивное вытягивание листьев, связанное с преобладанием в спектре ДНаТ желто-оранжевого спектра. Снижение высоты розетки листьев в конце вегетации вызвано формированием рыхлой розетки листьев.
Под светодиодным модулем растения салата стабильно увеличивали высотку розетки листьев (рис. 1).
Рис. 1 – Высота розетки листьев, см
В начале вегетации под лампой ДНаТ идет интенсивный рост диаметра розетки листьев, связанный с вытягиванием листьев и формированием рыхлой розетки листьев. Уменьшение диаметра розетки листьев в конце вегетации связано с краевыми ожогами, отмиранием старых листьев.
Под светодиодным модулем растения салата стабильно увеличивали диаметр розетки листьев (рис. 2).
Рис. 2 – Диаметр розетки листьев, см
В начале вегетации под лампой ДНаТ идет интенсивный рост количества листьев. Снижение количества листьев в конце вегетации вызвано их отмиранием из-за краевых ожогов (см. приложение Б, рис. 4 а). Причина появления краевого ожога: из-за высокой доли излучения в ИК-спектре температура под лампой ДНаТ выше оптимальной на 2 0С, что увеличивает транспирацию. При плохо развитой корневой системе (см. приложение Б, рис. 5 а) и большом количестве листьев (соответственно, большой испаряющей поверхности) образуется недостаток воды в листьях, что приводит к краевому ожогу.
Под светодиодным модулем растения салата стабильно увеличивали количество листьев (рис. 3).На листьях отсутствовал краевой ожог, т.к. увеличение количества листьев сопровождалось соответствующим развитием корневой системы (см. приложение Б).
Из выше сказанного можно сделать вывод, что этапы роста и развития и физиологические процессы в салате более полно и стабильно проходили при освещении растений светодиодным модулем.
Рис. 3 – Количество листьев, шт
При освещении лампой ДНаТ урожайность сырой массы салата посевного составила – 0,59 ± 0,28 кг/м2.
При освещении светодиодным модулем урожайность сырой массы увеличилась в 2,9 раза и составила – 1,73 ± 0,25кг/м2(табл. 1).
Урожайность в пересчете на сухое вещество составила: под лампой ДНаТ – 49,68 ± 31,38 г/м2, под светодиодным модулем – 100,34 ± 19,38 г/м2.
Таблица 1. Урожайность и средняя масса одного горшка салата посевного.
| Вариант | Урожайность, кг/м2 | Средняя масса 1 горшка, г | Сухое вещество, % | Урожайность в пересчете на сухое в-во, г/м2 |
| ДНаТ | 0,59 ± 0,28 | 12,29 ± 7,77 | 8,42±1,98 | 49,68±31,38 |
| Светодиоды | 1,73 ± 0,25 | 36,04 ± 6,96 | 5,80±1,08 | 100,34±19,38 |
| НСР0,05 | 0,1 | 2,90 | 4,44 | 22,48 |
Биохимический состав салата
Качественный анализ салата проводили в биохимической лаборатории ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт».
Существенные различия по качественным показателям выявлены по: сухому веществу, пигментам (сумма хлорофиллов а и b, каротиноиды) и содержанию нитратов. Существенных различий по содержанию аскорбиновой кислоты не выявлено.
Содержание сухого вещества составило под лампой ДНаТ – 8,42±1,98 %; под светодиодным модулем – 5,80±1,08 %.
Содержание пигментов (сумма хлорофиллов а и b, каротиноиды) было выше под светодиодным модулем и составило: сумма хлорофиллов а и b –20,92±2,84мг/г сух.в-ва, каротиноиды – 5,33±0,52мг/100 г в-ва.
Содержание аскорбиновой кислоты под лампой ДНаТ – 21,87±6,34мг/100 г; под светодиодным модулем – 25,17±3,93мг/100 г.
В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 ПДК нитратов в салате составляет 2000 мг/кг. При выращивании под светодиодным модулем содержание нитратов составило – 1994,33±1324,76мг/кг; под лампой ДНаТ – 5115,33±2396,32мг/кг (табл. 2).
Из полученных данных можно сделать следующий вывод: салат выращенный под светодиодным модулем обладает лучшими качественными показателями, чем салат выращенный под лампой ДНаТ, что связано с лучшими спектральными характеристиками.
Таблица 2.Биохимический состав салата посевного при разном спектральном составе облучения.
| Вариант | Сухое вещество, % | Хлорофилл a, мг/100 г сух в-ва | Хлорофилл b, мг/100 г сух в-ва | Σ а + b, мг/100 г сух в-ва | Каротиноиды, мг/100 г в-ва | Аскорбиновая к-та, мг/100 г нат. влаги | Нитраты, мг/кг | |
| ДНаТ | 8,42±1,98 | 8,57 | 3,03 | 11,61±2,62 | 3,24±0,73 | 21,87±6,34 | 5115,33±2396,32 | |
| Светодиоды | 5,80±1,08 | 15,64 | 5,28 | 20,92±2,84 | 5,33±0,52 | 25,17±3,93 | 1994,33±1324,76 | |
| НСР0,05 | 4,44 | - | - | 3,90 | 1,01 | - | 2713,36 |
Выводы по разделу
· Этапы роста и развития и физиологические процессы в салате более полно и стабильно проходили при освещении растений светодиодным модулем.
· При освещении светодиодным модулем урожайность сырой массы увеличилась в 2,9 раза и составила – 1,73 ± 0,25 кг/стеллаж; в пересчете на сухое вещество масса увеличилась в 2 раза и составила – 100,34 ± 19,38 г/м2.
· Салат, выращенный под светодиодным модулем, обладает лучшими качественными показателями, чем салат, выращенный под лампой ДНаТ, что связано с лучшими спектральными характеристиками.
· Содержание нитратов в салате, выращенном под светодиодным модулем, составило 1994,33±1324,76 мг/кг, что не превышает норм установленных СанПиН 2.3.2.1078-01.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
Спектрограммы источников излучения
Рис. 1 ДНаТ (С:З:К – 1:6:5).
Рис. 2 Светодиодный модуль (С:З:К – 1:1:2).
| Спектр | УФ | С | З | К | ДК |
| Длина волны | 380-399 | 400-499 | 500-599 | 600-699 | 700-780 |
| ДНаТ, отн ед | 0,32 | 5,11 | 31,51 | 24,38 | 4,56 |
| Соотношение (с:з:к) | |||||
| Светодиоды, отн ед | 0,31 | 31,95 | 43,49 | 72,77 | 9,99 |
| Соотношение (с:з:к) |
Приложение Б
Влияние источников излучения с разным спектральным составом на онтогенез салата посевного
а б
Рис. 1. 15.02.2016 (а – ДНаТ; б – светодиодный модуль)
а 
б
Рис. 2. 25.02.2016 (а – ДНаТ; б – светодиодный модуль)
а
б
Рис. 3. 29.02.2016 (а – ДНаТ; б – светодиодный модуль)
а
б
Рис. 4. 07.03.2016 (а – ДНаТ; б – светодиодный модуль)
а
б
Рис. 5. 07.03.2016 (а – ДНаТ; б – светодиодный модуль)