Використання джерел штучного світла для безпечного вирощування сільськогосподарських культур в умовах закритого грунту

Abstract

Одним із шляхів інтенсифікації виробництва екологічно чистої продукції в умовах закритого ґрунту є застосування опромінення рослин штучним світлом. В роботі розглянуті особливості використання джерел штучного освітлення з ефективним спектральним складом випромінювання та зменшеним вмістом ртуті для світлокультури рослин. Досліджувались високоінтенсивні натрієві лампи (ДНаТ400), високоінтенсивні джерела зі складом амальгами натрію з добавками цезію (Hg-20 %, Na-7 5%, Cs-5 %), калію (Hg-20 %, Na-79 %, K-1 %), рубідію (Hg-20 %, Na-79 %, Rb-1 %). В результаті експериментів визначено, що спектральній склад випромінювання ламп з добавками Cs, K, Rb має меншу інтенсивність випромінювання в порівнянні зі стандартними натрієвими лампами високого тиску (ДНаТ) в області 500-600 нм і значно більшу інтенсивність в червоній (600-700 нм) та ближній інфрачервоній областях В експерименті були використані томати двох сортів Гібрид Тарасенко та Де Барао, які були додатково освітлені лампами ДРЛ400, ДНаТ400, високоінтенсивними джерелами світла с наповненнями розрядної трубки (20ат%Hg, 77ат.%Na, 3ат.%Cs20); (20ат%Hg, 75ат.%Na, 5ат.%Cs); (20 ат. % Hg, 73 ат. % Na, 7 ат. % Cs); (20 ат. % Hg, 70 ат. % Na, 10 ат. % Cs). Встановлені відмінності в реакціях рослин томатів сортів Де Барао и Гібрид Тарасенка на накопичення пігментів та їх співвідношення. Сумарний вміст хлорофілу і каротиноїдів у сортах томатів Де Барао і Гібрид Тарасенка при опроміненні натрієвою лампою високого тиску з добавками цезію є вищим в 1,4÷2,5 рази, ніж при опроміненні ДРЛФ400 і ДНаТ400. При додатковому освітленні високоінтенсивними розрядними лампами з добавками цезію, які мають склад амальгами (20 ат. % Hg, 75 ат. % Na, 5 ат. % Cs), вирощування рослин томатів на перших етапах розвитку є найбільш ефективним.

Одним из путей интенсификации производства экологически чистой продукции в условиях закрытого грунта является применение облучения растений искусственным светом. В работе рассмотрены особенности использования источников искусственного освещения с эффективным спектральным составом излучения и уменьшенным содержанием ртути для светокультуры растений. Исследовались высокоинтенсивные натриевые лампы (ДНаТ400), высокоинтенсивные источники с составом амальгамы натрия с добавками цезия (Hg-20%, Na-7 5%, Cs-5%), калия (Hg-20%, Na-79%, K-1 %), рубидия (Hg-20%, Na-79%, Rb 1%). В результате экспериментов установлено, что спектральной состав излучения ламп с добавками Cs, K, Rb имеет меньшую интенсивность излучения по сравнению со стандартными натриевыми лампами высокого давления (ДНаТ) в области 500-600 нм и значительно большую интенсивность в красной (600-700 нм) и ближней инфракрасной областях. В эксперименте были использованы томаты двух сортов Гибрид Тарасенко и Де Барао, которые были дополнительно освещені лампами ДРЛ400, ДНаТ400, высокоинтенсивными источниками света с наполнением разрядной трубки (20ат% Hg, 77ат.% Na, 3ат.% Cs20) (20ат% Hg, 75ат.% Na, 5АТ.% Cs) (20 ат.% Hg, 73 ат.% Na, 7 ат.% Cs) (20 ат.% Hg, 70 ат.% Na, 10 ат.% Cs). Установлены различия в реакциях растений томатов сортов Де Барао и Гибрид Тарасенко на накопление пигментов и их соотношение. Суммарное содержание хлорофилла и каротиноидов в сортах томатов Де Барао и Гибрид Тарасенко при облучении натриевой лампой высокого давления с добавками цезия выше в 1,4 ÷ 2,5 раза, чем при облучении ДРЛФ400 и ДНаТ400. При дополнительном освещении высокоинтенсивными разрядными лампами с добавками цезия, которые имеют состав амальгамы (20 ат.% Hg, 75 ат.% Na, 5 ат.% Cs), выращивание растений томатов на первых этапах развития является наиболее эффективным.

One of the ways to intensify the production of environmentally friendly products under closed ground conditions is to apply irradiation of plants with artificial light. The paper considers the peculiarities of using artificial lighting sources with an effective spectral composition of radiation and a reduced content of mercury for light cultures of plants. High-intensity sodium lamps (DNaT400), high-intensity sources with a composition of amalgam of sodium with additives of cesium (Hg-20%, Na-7 5%, Cs-5%), potassium (Hg-20%, Na-79%, K-1 %), rubidium (Hg-20%, Na-79%, Rb 1%). As a result of experiments, it has been established that the spectral composition of the radiation of Cs, K, and Rb supplemented lamps has a lower radiation intensity compared to standard high pressure sodium lamps (DNaT) in the region of 500-600 nm and a significantly higher intensity in red (600-700 nm) and near infrared regions In the experiment, the tomatoes of the two varieties Hybrid Tarasenko and De Barauo, which were additionally illuminated by DRL400, DNT400 lamps, high intensity light sources with filling of a discharge tube (20at% Hg, 77at% Na, 3at% Cs 20) (20ат% Hg, 75ат.% Na, 5ат.% Cs) (20 ат.% Hg, 73 ат.% Na, 7 ат.% Cs) (20 ат.% Hg, 70 ат.% Na, 10 At% Cs). Differences in reaction of plants of tomatoes of varieties De Barao and Hybrid Tarasenko on accumulation of pigments and their correlation are established. The total content of chlorophyll and carotenoids in the varieties of De Barao and Tarasenko hybrid when irradiated with a high pressure sodium lamp with additives of cesium is higher in 1,4 to 2,5 times than when irradiated with DRLF400 and DNaT400. With additional illumination, high intensity discharge lamps with cesium additives containing amalgams (20 at.% Hg, 75 at.% Na, 5 at.% Cs), the growing of tomato plants in the early stages of development is most effective.