Подход динамически используемых спекторов в тепличных комбинатах , выращивающих огурцы в зимнее время

За последние пару лет в развитии выращивания огурцов в защищенном грунте, произошли значительные успехи. Как и в случае с другими культурами, возможность управлять определенным спектром позволила исследователям погрузиться в восприимчивость культуры к определенному спектру. Себастьян Ольшовски из Fluence и Яри ван Дам (Jari van Dam) из Proefstation voor de Groenteteelt делятся своими последними идеями, уделяя особое внимание использованию дальнего красного в выращивании огурцов.

От люкса до PAR

Говоря о свете в прошлые десятилетия, производители в основном сталкивались с такими терминами, как ватт, люкс, люмен или кандела, эти показатели отражают впечатление человека от яркости. Растения используют свет для фотосинтеза преимущественно в диапазоне длин волн 400-700 нм. Этот диапазон называется фотосинтетическим активным излучением (ФАР). Помимо PAR-света, существуют и другие длины волн, такие как дальний красный, которые влияют на рост растений. Дальние красные волны обычно находятся в диапазоне от 700 до 800 нм и оказывают уникальное влияние на физиологические процессы в растениях. Роль красного огурца в производстве огурца привлекает все больше внимания из-за его потенциального влияния на развитие и продуктивность растений.

«В наших предыдущих исследовательских проектах мы наблюдали эффекты различных спектральных составов. Мы обнаружили, что огурцы могут извлечь выгоду из энергоэффективных спектров, но им по-прежнему нужен полный диапазон длин волн для достижения оптимальной морфологии и урожайности. Манипулирование спектром в соответствии с этими двумя факторами станет еще более важным в будущем, особенно для различных сортов», — говорит Себастьян Ольшовски, отвечая на вопрос об оптимальной светоотдаче в огурцах. 

Как руководитель проекта Fluence, он всегда находится в поиске новых идей о влиянии света на развитие сельскохозяйственных культур. Именно здесь в игру вступает проект Led FR. Эта четырехлетняя сельскохозяйственная инициатива финансируется VLAIO (Агентство по инновациям и предпринимательству) во Фландрии, проводя эксперименты с дальним красным на огурцах, томате и салате.

Различные процессы

в растениях «Фитохромы улавливают красный и дальний красный свет, и в зависимости от соотношения между ними они запускают различные процессы в растениях», — объясняет Яри. «При выращивании огурца увеличение дальнего красного света в первую очередь приводит к удлинению различных частей растения. Растение становится выше, черешки удлиняются, а также удлиняются плодоножки. Кроме того, листья, как правило, вытягиваются более горизонтально, создавая большую поверхность, улавливающую свет. Это приводит к более открытому урожаю, что облегчает уход за урожаем и сбор урожая.

В настоящее время третий год консорциум Led FR перешел к более динамичному управлению дальним красным светом, стремясь достичь тех же эффектов, что и статическая обработка дальним красным светом, но с меньшим дальним красным светом, что делает его более эффективным. «При выращивании огурцов при искусственном освещении в самые темные месяцы дальний красный свет, по-видимому, имеет решающее значение в месяцы с ноября по январь, постепенно теряя свою важность в феврале», — говорит Яри. «Отрасль, похоже, признает эту тенденцию. Все еще существует неиспользованный потенциал для максимально эффективной оптимизации использования дальнего красного света. Определение того, когда необходим дальний красный свет и при каком уровне естественного солнечного света его можно отключить.

Различные дополнительные световые процедуры

Эксперимент состоит из четырех различных дополнительных световых обработок, в которых количество фотонов всегда остается неизменным. По словам Яри, об этом просили сотрудничающие производители и партнеры. Две из них являются статическими, что означает, что свет PAR и дальний красный не меняются в течение фотопериода.

Две другие обработки динамически применяются к растениям, где свет PAR уменьшается, в то время как дальний красный свет увеличивается, или наоборот, чтобы сохранить количество фотонов на том же уровне, что приводит к следующим обработкам:

1. Статический без дальнего красного (контроль)

2. Статический с дальним красным (соотношение R : FR – 6 : 1)

3. Динамический пульсирующий дальний красный в течение 20 минут каждого часа в течение фотопериода R:FR - 6:1)

4. Динамическое начало ночи, один час дальнего красного света, когда свет PAR выключен

В следующем году консорциум Led FR планирует перейти к полностью динамической стратегии, отключая дальний красный свет в зависимости от солнечного света. «Поскольку в естественном солнечном свете присутствует достаточное количество дальнего красного света, особенно при определенных уровнях джоулей», — говорит Яри.

Он добавляет, что динамическое использование дальнего красного света (и, возможно, зеленого и синего) может помочь производителям в будущем не только в оптимизации эффективности освещения с точки зрения энергопотребления, но и в повышении общей производительности, и Себастьян соглашается,  утверждая, что большая часть будущих исследований света будет по-прежнему сосредоточена на эффективности. 

«Производители все чаще внедряют энергоэффективные системы освещения, чтобы снизить эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду. Исторически сложилось так, что производители использовали HPS, а теперь переходят на гибридные или полностью светодиодные светильники из-за энергетического кризиса и более высокого воздействия на устойчивое развитие. Дополнительным преимуществом полностью светодиодного решения является возможность регулировки дальнего красного цвета, так как это позволит им еще больше оптимизировать график освещения. Результаты исследований и знаний будут продолжать вносить свой вклад в разработку оптимальных технологий и стратегий освещения, как мы в настоящее время делаем с проектом LED FR».

по материалам hortidaily.com