Автор: Ямин Ли жана Хоучен Лю ж.б., Түштүк Кытай айыл чарба университетинин багбанчылык колледжинен

Макала булагы: Күнөскана багбанчылыгы

Бакча өстүрүү мекемелеринин түрлөрүнө негизинен пластик күнөсканалар, күн энергиясы менен иштеген күнөсканалар, көп проекциялуу күнөсканалар жана өсүмдүк заводдору кирет. Мекеме имараттары табигый жарык булактарын белгилүү бир деңгээлде тосуп тургандыктан, имараттын ичинде жарык жетишсиз болуп, бул өз кезегинде түшүмдүн жана сапатын төмөндөтөт. Ошондуктан, кошумча жарык мекеменин жогорку сапаттагы жана мол түшүмдүүлүгүндө алмаштыргыс ролду ойнойт, бирок ал ошол эле учурда мекемеде энергия керектөөнүн жана эксплуатациялык чыгымдардын көбөйүшүнүн негизги факторуна айланды.

Узак убакыттан бери бакча тармагында колдонулган жасалма жарык булактарына негизинен жогорку басымдагы натрий лампасы, люминесценттик лампа, металл галоген лампасы, ысытуу лампасы ж.б. кирет. Алардын негизги кемчиликтери - жогорку жылуулук өндүрүү, жогорку энергия керектөө жана жогорку эксплуатациялык чыгымдар. Жаңы муундагы жарык чыгаруучу диоддун (LED) өнүгүшү бакча тармагында аз энергиялуу жасалма жарык булагын колдонууга мүмкүндүк берет. LED жогорку фотоэлектрдик конвертациялоо эффективдүүлүгү, туруктуу токтун кубаттуулугу, аз көлөм, узак кызмат мөөнөтү, аз энергия керектөө, туруктуу толкун узундугу, төмөн жылуулук нурлануусу жана айлана-чөйрөнү коргоо сыяктуу артыкчылыктарга ээ. Учурда кеңири колдонулган жогорку басымдагы натрий лампасы жана люминесценттик лампа менен салыштырганда, LED өсүмдүктөрдүн өсүшүнүн муктаждыктарына жараша жарыктын санын жана сапатын (ар кандай тилкелүү жарыктын үлүшүн) жөндөп гана тим болбостон, муздак жарыгынын аркасында өсүмдүктөрдү жакын аралыкта нурланта алат. Ошентип, өстүрүү катмарларынын санын жана мейкиндикти пайдалануу көрсөткүчүн жакшыртууга болот, ошондой эле салттуу жарык булагы менен алмаштырылбай турган энергияны үнөмдөө, айлана-чөйрөнү коргоо жана мейкиндикти натыйжалуу пайдалануу функцияларын ишке ашырууга болот.

Ушул артыкчылыктарга таянып, LED чырактары бакчачылыкты жарыктандырууда, башкарылуучу чөйрөнүн фундаменталдык изилдөөлөрүндө, өсүмдүк ткандарын өстүрүүдө, өсүмдүк заводунун көчөттөрүндө жана аэрокосмостук экосистемада ийгиликтүү колдонулуп келет. Акыркы жылдары LED өстүрүүчү жарыктандыруунун иштеши жакшырып, баасы төмөндөп, белгилүү бир толкун узундуктары бар ар кандай продукциялар акырындык менен иштелип чыгууда, ошондуктан аны айыл чарба жана биология тармагында колдонуу кеңири болот.

Бул макалада бакчачылык жаатындагы LEDдин изилдөө абалы кыскача баяндалат, жарык биологиясынын негиздеринде LED кошумча жарыкты колдонууга, өсүмдүктөрдүн жарыктын пайда болушуна LED өстүрүүчү чырактардын таасири, азыктык сапаты жана картаюуну кечеңдетүүнүн таасири, жарык формуласын түзүү жана колдонуу, ошондой эле LED кошумча жарык технологиясынын учурдагы көйгөйлөрүн жана келечегин талдоо жана келечектери каралат.

Бакча өсүмдүктөрүнүн өсүшүнө кошумча LED жарыктын таасири

Жарыктын өсүмдүктөрдүн өсүшүнө жана өнүгүшүнө тийгизген таасири уруктун өнүп чыгышын, сабактын узарышын, жалбырактын жана тамырдын өнүгүшүн, фототропизмди, хлорофиллдин синтезин жана ажыроосун, ошондой эле гүлдүн индукциясын камтыйт. Имараттагы жарыктандыруу чөйрөсүнүн элементтерине жарыктын интенсивдүүлүгү, жарык цикли жана спектрдик бөлүштүрүү кирет. Элементтерди аба ырайынын шарттарына чектөөсүз жасалма жарык кошумчасы менен жөнгө салууга болот.

Учурда өсүмдүктөрдө жок дегенде үч түрдүү фоторецептор бар: фитохром (кызыл жана алыскы кызыл жарыкты сиңирүүчү), криптохром (көк жана жакынкы ультрафиолет нурларын сиңирүүчү) жана УК-А жана УК-В. Айыл чарба өсүмдүктөрүн нурландыруу үчүн белгилүү бир толкун узундугундагы жарык булагын колдонуу өсүмдүктөрдүн фотосинтездик эффективдүүлүгүн жакшыртып, жарыктын морфогенезин тездетип, өсүмдүктөрдүн өсүшүнө жана өнүгүшүнө өбөлгө түзөт. Өсүмдүктөрдүн фотосинтезинде кызыл кызгылт сары жарык (610 ~ 720 нм) жана көк кызгылт көк жарык (400 ~ 510 нм) колдонулган. LED технологиясын колдонуу менен монохроматикалык жарык (мисалы, 660 нм чокулуу кызыл жарык, 450 нм чокулуу көк жарык ж.б.) хлорофиллдин эң күчтүү сиңирүү тилкесине сызыкта нурланышы мүмкүн, ал эми спектрдик домендин туурасы ± 20 нм гана.

Учурда кызыл-кызгылт сары жарык өсүмдүктөрдүн өнүгүшүн бир топ тездетет, кургак заттардын топтолушуна, пиязчалардын, тамырчалардын, жалбырак пиязчаларынын жана башка өсүмдүк органдарынын пайда болушуна өбөлгө түзөт, өсүмдүктөрдүн эрте гүлдөп, мөмө беришине шарт түзөт жана өсүмдүктөрдүн түсүн жакшыртууда алдыңкы ролду ойнойт деп эсептелет; Көк жана кызгылт көк жарык өсүмдүктөрдүн жалбырактарынын фототропизмин көзөмөлдөй алат, устьицалардын ачылышына жана хлоропласттын кыймылына өбөлгө түзөт, сабактын созулушун токтотот, өсүмдүктөрдүн созулушуна жол бербейт, өсүмдүктөрдүн гүлдөшүн кечеңдетет жана вегетативдик органдардын өсүшүнө өбөлгө түзөт; кызыл жана көк светодиоддордун айкалышы экөөнүн бир түстүү жарыктын жетишсиздигин компенсациялай алат жана негизинен өсүмдүктөрдүн фотосинтезине жана морфологиясына шайкеш келген спектрдик сиңирүү чокусун түзөт. Жарыктын энергиясын пайдалануу көрсөткүчү 80% дан 90% га чейин жетиши мүмкүн жана энергияны үнөмдөө эффектиси олуттуу.

Бакча чарбасында кошумча LED жарыктары менен жабдуу өндүрүштү бир топ жогорулатат. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, 12 саат (8:00-20:00) 300 мкмоль/(м²·с) LED тилкелеринин жана LED түтүкчөлөрүнүн кошумча жарыгынын астында мөмөлөрдүн саны, жалпы өндүрүмдүүлүгү жана ар бир помидордун салмагы бир топ жогорулайт. LED тилкесинин кошумча жарыгы тиешелүүлүгүнө жараша 42,67%, 66,89% жана 16,97% га, ал эми LED түтүкчөсүнүн кошумча жарыгы тиешелүүлүгүнө жараша 48,91%, 94,86% жана 30,86% га көбөйгөн. Өсүү мезгилинде LED өстүрүүчү жарык берүүчү түзүлүштүн LED кошумча жарыгы [кызыл жана көк жарыктын катышы 3:2, ал эми жарыктын интенсивдүүлүгү 300 мкмоль/(м²·с)] чиева жана баклажан аянтынын бирдигинен бир мөмөнүн сапатын жана түшүмүн бир топ жогорулата алат. Чикуцюан 5,3% жана 15,6% га, ал эми баклажан 7,6% жана 7,8% га өскөн. LED жарыгынын сапаты жана анын интенсивдүүлүгү жана бүтүндөй өсүү мезгилинин узактыгы аркылуу өсүмдүктөрдүн өсүү циклин кыскартууга, айыл чарба продукцияларынын коммерциялык түшүмүн, азыктык сапатын жана морфологиялык баалуулугун жакшыртууга, ошондой эле бакча өсүмдүктөрүн жогорку натыйжалуу, энергияны үнөмдөөчү жана акылдуу өндүрүүгө болот.

Жашылча көчөттөрүн өстүрүүдө LED кошумча жарыкты колдонуу

Өсүмдүктөрдүн морфологиясын жана өсүшүн жана өнүгүүсүн LED жарык булагы менен жөнгө салуу күнөскана өстүрүү жаатындагы маанилүү технология болуп саналат. Жогорку өсүмдүктөр фитохром, криптохром жана фоторецептор сыяктуу фоторецептор системалары аркылуу жарык сигналдарын сезип жана кабыл ала алышат жана өсүмдүк ткандарын жана органдарын жөнгө салуу үчүн клетка ичиндеги кабарчылар аркылуу морфологиялык өзгөрүүлөрдү жүргүзө алышат. Фотоморфогенез өсүмдүктөр клеткалардын дифференциациясын, структуралык жана функционалдык өзгөрүүлөрдү, ошондой эле ткандардын жана органдардын пайда болушун, анын ичинде айрым уруктардын өнүп чыгышына таасир этүүнү, апикалдык үстөмдүктү күчөтүүнү, каптал бүчүрлөрдүн өсүшүн басаңдатууну, сабактын узарышын жана тропизмди көзөмөлдөө үчүн жарыкка таянарын билдирет.

Жашылча көчөттөрүн өстүрүү - бул мекеменин айыл чарбасынын маанилүү бөлүгү. Үзгүлтүксүз жаан-чачындуу аба ырайы мекемеде жарыктын жетишсиздигине алып келет, ал эми көчөттөр узарып кетүүгө жакын, бул жашылчалардын өсүшүнө, гүл бүчүрлөрүнүн дифференциациясына жана мөмөлөрдүн өнүгүшүнө таасир этет жана акыры алардын түшүмдүүлүгүнө жана сапатына таасир этет. Өндүрүштө көчөттөрдүн өсүшүн жөнгө салуу үчүн гиббереллин, ауксин, паклобутразол жана хлормекват сыяктуу кээ бир өсүмдүктөрдүн өсүшүн жөнгө салуучу заттар колдонулат. Бирок, өсүмдүктөрдүн өсүшүн жөнгө салуучу заттарды негизсиз колдонуу жашылчалардын жана мекемелердин айлана-чөйрөсүн оңой эле булгап, адамдын ден соолугуна зыян келтириши мүмкүн.

LED кошумча жарык кошумча жарыктын көптөгөн уникалдуу артыкчылыктарына ээ жана ал көчөттөрдү өстүрүү үчүн LED кошумча жарыкты колдонуунун мүмкүн болгон жолу. Жарыктын аз [0~35 мкмоль/(м²·с)] шарттарында жүргүзүлгөн LED кошумча жарык [25±5 мкмоль/(м²·с)] экспериментинде жашыл жарык бадыраң көчөттөрүнүн узарышына жана өсүшүнө өбөлгө түзөрү аныкталган. Кызыл жарык жана көк жарык көчөттөрдүн өсүшүнө тоскоол болот. Табигый алсыз жарык менен салыштырганда, кызыл жана көк жарык менен толукталган көчөттөрдүн күчтүү көчөт индекси тиешелүүлүгүнө жараша 151,26% жана 237,98% га жогорулаган. Монохроматикалык жарыктын сапаты менен салыштырганда, кошулма жарык менен иштетилгенде кызыл жана көк компоненттерди камтыган күчтүү көчөттөрдүн индекси 304,46% га жогорулаган.

Бадыраң көчөттөрүнө кызыл жарык кошуу чыныгы жалбырактардын санын, жалбырак аянтын, өсүмдүктүн бийиктигин, сабактын диаметрин, кургак жана жаңы сапатын, күчтүү көчөт индексин, тамырдын жашоо күчүн, SOD активдүүлүгүн жана бадыраң көчөттөрүнүн эрүүчү белок курамын көбөйтө алат. UV-B кошумчасы бадыраң көчөттөрүнүн жалбырактарындагы хлорофилл а, хлорофилл b жана каротиноиддердин курамын көбөйтө алат. Табигый жарык менен салыштырганда, кызыл жана көк LED жарыгын кошумчалоо помидор көчөттөрүнүн жалбырак аянтын, кургак заттын сапатын жана күчтүү көчөт индексин бир топ жогорулатат. LED кызыл жарыгын жана жашыл жарыкты кошумчалоо помидор көчөттөрүнүн бийиктигин жана сабактын калыңдыгын бир топ жогорулатат. LED жашыл жарык кошумча жарык менен иштетүү бадыраң жана помидор көчөттөрүнүн биомассасын бир топ жогорулатат, ал эми көчөттөрдүн жаңы жана кургак салмагы жашыл жарык кошумча жарыктын интенсивдүүлүгүнүн жогорулашы менен көбөйөт, ал эми помидор көчөттөрүнүн калың сабагы жана күчтүү көчөт индекси жашыл жарык кошумча жарыкка ээрчийт. Күчтүн жогорулашы жогорулайт. LED кызыл жана көк жарыктын айкалышы сабактын калыңдыгын, жалбырак аянтын, бүт өсүмдүктүн кургак салмагын, тамырдын өркүнгө катышын жана баклажандын күчтүү көчөт индексин жогорулатат. Ак жарык менен салыштырганда, LED кызыл жарык капуста көчөттөрүнүн биомассасын көбөйтүп, капуста көчөттөрүнүн узарышына жана жалбырактарынын кеңейишине өбөлгө түзөт. LED көк жарык капуста көчөттөрүнүн калың өсүшүнө, кургак заттардын топтолушуна жана көчөттөрдүн күчтүү индексине өбөлгө түзөт жана капуста көчөттөрүн эргежээл кылат. Жогорудагы жыйынтыктар жарыкты жөнгө салуу технологиясы менен өстүрүлгөн жашылча көчөттөрүнүн артыкчылыктары абдан айкын экенин көрсөтүп турат.

Мөмө-жемиштердин жана жашылчалардын азыктык сапатына кошумча LED жарыктын таасири

Мөмө-жемиштердеги белок, кант, органикалык кислота жана витамин адамдын ден соолугуна пайдалуу азык заттар болуп саналат. Жарыктын сапаты өсүмдүктөрдөгү VC синтезинин жана ферменттин активдүүлүгүн жөнгө салуу менен VC курамына таасир этиши мүмкүн, ошондой эле бакча өсүмдүктөрүндө белок алмашуусун жана углеводдордун топтолушун жөнгө сала алат. Кызыл жарык углеводдордун топтолушуна өбөлгө түзөт, көк жарык менен иштетүү белоктун пайда болушуна пайдалуу, ал эми кызыл жана көк жарыктын айкалышы өсүмдүктөрдүн азыктык сапатын монохроматтык жарыкка караганда бир топ жогорулатат.

Кызыл же көк LED жарыгын кошуу салат жалбырагындагы нитраттын курамын азайтышы мүмкүн, көк же жашыл LED жарыгын кошуу салат жалбырагында эрүүчү канттын топтолушуна өбөлгө түзөт, ал эми инфракызыл LED жарыгын кошуу салат жалбырагында венчурдук канттын топтолушуна өбөлгө түзөт. Жыйынтыктар көрсөткөндөй, көк жарыкты кошуу помидордун венчурдук канттын курамын жана эрүүчү белоктун курамын жакшырта алат; кызыл жарык жана кызыл көк айкалышкан жарык помидордун жемиштериндеги канттын жана кислотанын курамын жакшырта алат, ал эми канттын кислотага болгон катышы кызыл көк айкалышкан жарыктын астында эң жогорку болгон; кызыл көк айкалышкан жарык бадыраң жемиштериндеги венчурдук канттын курамын жакшырта алат.

Мөмө-жемиштердеги фенолдор, флавоноиддер, антоцианиндер жана башка заттар мөмө-жемиштердин түсүнө, даамына жана товардык баалуулугуна маанилүү таасир этип гана тим болбостон, табигый антиоксиданттык активдүүлүккө ээ жана адамдын денесиндеги эркин радикалдарды натыйжалуу басаңдатып же жок кыла алат.

Жарыкты толуктоо үчүн LED көк жарыкты колдонуу баклажан кабыгындагы антоцианиндин курамын 73,6% га бир топ жогорулатат, ал эми LED кызыл жарыкты жана кызыл жана көк жарыктын айкалышын колдонуу флавоноиддердин жана жалпы фенолдордун курамын жогорулатат. Көк жарык помидор жемиштеринде ликопендин, флавоноиддердин жана антоцианиндердин топтолушуна өбөлгө түзөт. Кызыл жана көк жарыктын айкалышы антоцианиндердин өндүрүлүшүн белгилүү бир деңгээлде жогорулатат, бирок флавоноиддердин синтезин басаңдатат. Ак жарык менен дарылоого салыштырмалуу, кызыл жарык менен дарылоо салаттын бүчүрлөрүндөгү антоцианиндин курамын бир топ жогорулатат, бирок көк жарык менен дарылоодо антоцианиндин курамы эң төмөн. Жашыл жалбырактын, кочкул кызыл жалбырактын жана кызыл жалбырак салатынын жалпы фенолунун курамы ак жарыкта, кызыл-көк айкалышкан жарыкта жана көк жарык менен дарылоодо жогору болгон, бирок кызыл жарык менен дарылоодо эң төмөн болгон. LED ультрафиолет нурун же кызгылт сары жарыкты толуктоо салат жалбырактарындагы фенолдук кошулмалардын курамын жогорулатат, ал эми жашыл жарыкты толуктоо антоцианиндердин курамын жогорулатат. Ошондуктан, LED өстүрүүчү жарыкты колдонуу бакча өстүрүү жайларында мөмө-жемиштердин жана жашылчалардын азыктык сапатын жөнгө салуунун натыйжалуу жолу болуп саналат.

Өсүмдүктөрдүн картаюусуна каршы кошумча LED жарыктын таасири

Өсүмдүктөрдүн картаюу учурунда хлорофиллдин деградациясы, белоктун тез жоголушу жана РНКнын гидролизи негизинен жалбырактын картаюусу катары көрүнөт. Хлоропласттар тышкы жарык чөйрөсүндөгү өзгөрүүлөргө, айрыкча жарыктын сапатына өтө сезгич келет. Кызыл жарык, көк жарык жана кызыл-көк айкалышкан жарык хлоропласттын морфогенезине өбөлгө түзөт, көк жарык хлоропласттарда крахмал бүртүкчөлөрүнүн топтолушуна өбөлгө түзөт, ал эми кызыл жарык жана алыскы кызыл жарык хлоропласттын өнүгүшүнө терс таасирин тийгизет. Көк жарыктын, кызыл жана көк жарыктын айкалышы бадыраң көчөттөрүнүн жалбырактарындагы хлорофиллдин синтезин стимулдай алат, ал эми кызыл жана көк жарыктын айкалышы кийинки этапта жалбырактын хлорофилл курамынын начарлашын кечеңдетет. Бул таасир кызыл жарык катышынын төмөндөшү жана көк жарык катышынын жогорулашы менен айкыныраак байкалат. LED кызыл жана көк айкалышкан жарык менен иштетүүдө бадыраң көчөттөрүнүн жалбырактарындагы хлорофиллдин курамы флуоресценттик жарыкты башкаруу жана монохроматикалык кызыл жана көк жарык менен иштетүүгө караганда бир кыйла жогору болгон. LED көк жарык Вутакай жана жашыл сарымсак көчөттөрүнүн хлорофиллинин a/b маанисин бир кыйла жогорулата алат.

Карылык учурунда цитокининдер (CTK), ауксин (IAA), абсциз кислотасынын курамынын өзгөрүшү (ABA) жана ферменттердин активдүүлүгүнүн ар кандай өзгөрүүлөрү болот. Өсүмдүк гормондорунун курамына жарык чөйрөсү оңой таасир этет. Ар кандай жарык сапаттары өсүмдүк гормондоруна ар кандай жөнгө салуучу таасир этет жана жарык сигналынын трансдукция жолунун баштапкы кадамдары цитокининдерди камтыйт.

CTK жалбырак клеткаларынын кеңейишине өбөлгө түзөт, жалбырактын фотосинтезин күчөтөт, ошол эле учурда рибонуклеазанын, дезоксирибонуклеазанын жана протеазанын активдүүлүгүн басаңдатат жана нуклеин кислоталарынын, белоктордун жана хлорофиллдин деградациясын кечеңдетет, ошондуктан ал жалбырактын картаюусун бир топ кечеңдете алат. Жарык менен CTK аркылуу өнүгүүнү жөнгө салуунун ортосунда өз ара аракеттенүү бар жана жарык эндогендик цитокининдин деңгээлинин жогорулашын стимулдай алат. Өсүмдүк ткандары картаюу абалында болгондо, алардын эндогендик цитокинин курамы азаят.

IAA негизинен күчтүү өсүү бөлүктөрүндө топтолгон жана карыган ткандарда же органдарда өтө аз өлчөмдө болот. Кызгылт көк жарык индол уксус кислотасынын оксидазасынын активдүүлүгүн жогорулатат, ал эми IAAнын төмөн деңгээли өсүмдүктөрдүн узарышына жана өсүшүнө тоскоол болот.

АБА негизинен картаюу алдында турган жалбырак ткандарында, жетилген мөмөлөрдө, уруктарда, сабактарда, тамырларда жана башка бөлүктөрүндө пайда болот. Кызыл жана көк жарыктын айкалышында бадыраң менен капустадагы АБАнын курамы ак жана көк жарыкка караганда төмөн.

Пероксидаза (POD), супероксиддисмутаза (SOD), аскорбат пероксидазасы (APX), каталаза (CAT) өсүмдүктөрдө маанилүүрөөк жана жарыкка байланыштуу коргоочу ферменттер болуп саналат. Эгерде өсүмдүктөр картая баштаса, бул ферменттердин активдүүлүгү тездик менен төмөндөйт.

Ар кандай жарык сапаттары өсүмдүктүн антиоксидант ферменттеринин активдүүлүгүнө олуттуу таасирин тийгизет. 9 күндүк кызыл жарык менен дарылоодон кийин, рапс көчөттөрүнүн APX активдүүлүгү бир кыйла жогорулады, ал эми POD активдүүлүгү төмөндөдү. 15 күндүк кызыл жарык жана көк жарык менен дарылоодон кийин помидордун POD активдүүлүгү ак жарыкка караганда тиешелүүлүгүнө жараша 20,9% жана 11,7% жогору болду. 20 күндүк жашыл жарык менен дарылоодон кийин, помидордун POD активдүүлүгү эң төмөнкү болду, ак жарыктын 55,4% гана. 4 сааттык көк жарыкты кошумчалоо көчөт стадиясындагы бадыраңдын жалбырактарындагы эрүүчү белоктун курамын, POD, SOD, APX жана CAT ферменттеринин активдүүлүгүн бир кыйла жогорулата алат. Мындан тышкары, SOD жана APX активдүүлүгү жарыктын узакка созулушу менен акырындык менен төмөндөйт. Көк жарык жана кызыл жарыктын астында SOD жана APX активдүүлүгү жай төмөндөйт, бирок ар дайым ак жарыкка караганда жогору болот. Кызыл жарыктын нурлануусу помидордун жалбырактарындагы пероксидазанын жана IAA пероксидазасынын активдүүлүгүн жана баклажан жалбырактарындагы IAA пероксидазасынын активдүүлүгүн бир кыйла төмөндөттү, бирок баклажан жалбырактарындагы пероксидазанын активдүүлүгүнүн бир кыйла жогорулашына алып келди. Ошондуктан, кошумча LED жарыктандыруу стратегиясын кабыл алуу бакча өсүмдүктөрүнүн картаюусун натыйжалуу кечеңдетип, түшүмдүүлүгүн жана сапатын жакшырта алат.

LED жарык формуласынын түзүлүшү жана колдонулушу

Өсүмдүктөрдүн өсүшүнө жана өнүгүшүнө жарыктын сапаты жана анын ар кандай курамдык катыштары олуттуу таасир этет. Жарыктын формуласы негизинен жарыктын сапатынын катышы, жарыктын интенсивдүүлүгү жана жарык убактысы сыяктуу бир нече элементтерди камтыйт. Ар кандай өсүмдүктөрдүн жарыкка болгон талаптары жана ар кандай өсүү жана өнүгүү этаптары болгондуктан, өстүрүлгөн өсүмдүктөр үчүн жарыктын сапатынын, жарыктын интенсивдүүлүгүнүн жана жарыктын кошумча убактысынын эң жакшы айкалышы талап кылынат.

 ◆Жарык спектринин катышы

Ак жарык жана бир кызыл жана көк жарык менен салыштырганда, кызыл жана көк LED жарыктын айкалышы бадыраң менен капустанын көчөттөрүнүн өсүшүнө жана өнүгүшүнө ар тараптуу артыкчылыкка ээ.

Кызыл жана көк жарыктын катышы 8:2 болгондо, өсүмдүктүн сабагынын калыңдыгы, өсүмдүктүн бийиктиги, өсүмдүктүн кургак салмагы, жаңы салмагы, көчөттүн күчтүүлүгү ж.б. бир кыйла жогорулайт, ошондой эле хлоропласт матрицасынын жана базальдык ламелланын пайда болушуна жана ассимиляция маселелеринин чыгышына пайдалуу.

Кызыл буурчактын өнүп чыгышы үчүн кызыл, жашыл жана көк түстөрдүн айкалышын колдонуу анын кургак заттын топтолушуна пайдалуу, ал эми жашыл жарык кызыл буурчактын өнүп чыгышында кургак заттын топтолушуна өбөлгө түзөт. Өсүү кызыл, жашыл жана көк жарыктын катышы 6:2:1 болгондо эң айкын болот. Кызыл буурчактын өнүп чыгышынын өсүмдүк гипокотилинин узарышы кызыл жана көк жарыктын катышы 8:1 болгондо эң жакшы болгон, ал эми кызыл буурчактын өнүп чыгышынын гипокотилинин узарышы кызыл жана көк жарыктын катышы 6:3 болгондо ачык эле басаңдаган, бирок эрүүчү белоктун курамы эң жогорку болгон.

Луфа көчөттөрү үчүн кызыл жана көк жарыктын катышы 8:1 болгондо, луфа көчөттөрүнүн күчтүү көчөт индекси жана эрүүчү канттын курамы эң жогорку болот. Кызыл жана көк жарыктын катышы 6:3 болгон жарык сапатын колдонгондо, луфа көчөттөрүндөгү хлорофиллдин а курамы, хлорофиллдин а/b катышы жана эрүүчү белоктун курамы эң жогорку болгон.

Кызыл жана көк жарыкты сельдерейге 3:1 катышта колдонууда, ал сельдерей өсүмдүгүнүн бийиктигин, жалбырактарынын узундугун, жалбырактарынын санын, кургак заттын сапатын, VC курамын, эрүүчү белоктун курамын жана эрүүчү канттын курамын натыйжалуу түрдө жогорулатат. Помидор өстүрүүдө LED көк жарыктын үлүшүн көбөйтүү ликопендин, эркин аминокислоталардын жана флавоноиддердин пайда болушуна өбөлгө түзөт, ал эми кызыл жарыктын үлүшүн көбөйтүү титрленүүчү кислоталардын пайда болушуна өбөлгө түзөт. Кызыл жана көк жарыктын салат жалбырактарына катышы бар жарык 8:1 болгондо, ал каротиноиддердин топтолушуна пайдалуу жана нитраттын курамын натыйжалуу түрдө азайтып, VC курамын жогорулатат.

 ◆Жарыктын интенсивдүүлүгү

Алсыз жарыкта өскөн өсүмдүктөр күчтүү жарыкка караганда фотоингибирлөөгө көбүрөөк дуушар болушат. Помидор көчөттөрүнүн таза фотосинтез ылдамдыгы жарыктын интенсивдүүлүгүнүн жогорулашы менен жогорулайт [50, 150, 200, 300, 450, 550 мкмоль/(м²·с)], алгач жогорулап, андан кийин азайып, 300 мкмоль/(м²·с) максималдуу көрсөткүчкө жеткен тенденцияны көрсөтөт. 150 мкмоль/(м²·с) жарык интенсивдүүлүгү менен дарылоодо өсүмдүктүн бийиктиги, жалбырактын аянты, суунун курамы жана салаттын VC курамы бир кыйла жогорулаган. 200 мкмоль/(м²·с) жарык интенсивдүүлүгү менен дарылоодо жаңы салмагы, жалпы салмагы жана эркин аминокислотасынын курамы бир кыйла жогорулаган, ал эми 300 мкмоль/(м²·с) жарык интенсивдүүлүгү менен дарылоодо жалбырактын аянты, суунун курамы, хлорофилл а, хлорофилл а+б жана салаттын каротиноиддери азайган. Караңгылыкка салыштырмалуу, LED жарык интенсивдүүлүгүнүн жогорулашы менен [3, 9, 15 мкмоль/(м²·с)], кара буурчактын өскөн өсүмдүктөрүндө хлорофилл а, хлорофилл b жана хлорофилл а+b курамы бир кыйла жогорулаган. VC курамы 3 мкмоль/(м²·с) болгондо эң жогорку, ал эми эрүүчү белок, эрүүчү кант жана сахарозанын курамы 9 мкмоль/(м²·с) болгондо эң жогорку. Ошол эле температура шарттарында, жарык интенсивдүүлүгүнүн жогорулашы менен [(2~2.5)лх×103 лх, (4~4.5)лх×103 лх, (6~6.5)лх×103 лх], калемпир көчөттөрүнүн көчөт убактысы кыскарат, эрүүчү канттын курамы жогорулайт, бирок хлорофилл а жана каротиноиддердин курамы акырындык менен азаят.

 ◆Жарык убактысы

Жарык убактысын туура узартуу белгилүү бир деңгээлде жарыктын жетишсиздигинен улам пайда болгон жарыктын аздыгынан келип чыккан стрессти азайтып, бакча өсүмдүктөрүнүн фотосинтез продуктуларынын топтолушуна жардам берип, түшүмдүн жогорулашына жана сапатынын жакшырышына таасир этет. Өнүмдөрдүн VC курамы жарык убактысынын узарышы менен акырындык менен жогорулоо тенденциясын көрсөттү (0, 4, 8, 12, 16, 20 саат/күн), ал эми эркин аминокислоталардын курамы, SOD жана CAT активдүүлүгүнүн баары азайып бараткан тенденцияны көрсөттү. Жарык убактысынын узарышы менен (12, 15, 18 саат) кытай капустасынын өсүмдүктөрүнүн жаңы салмагы бир кыйла жогорулады. Кытай капустасынын жалбырактарында жана сабактарында VC курамы тиешелүүлүгүнө жараша 15 жана 12 саатта эң жогорку көрсөткүчкө жеткен. Кытай капустасынын жалбырактарындагы эрүүчү белоктун курамы акырындык менен төмөндөгөн, бирок сабактары 15 сааттан кийин эң жогорку көрсөткүчкө жеткен. Кытай капустасынын жалбырактарындагы эрүүчү канттын курамы акырындык менен жогорулаган, ал эми сабактары 12 саатта эң жогорку көрсөткүчкө жеткен. Кызыл жана көк жарыктын катышы 12 сааттык жарык убактысына салыштырмалуу 1:2 болгондо, 20 сааттык жарык менен иштетүү жашыл жалбырак салатындагы жалпы фенолдордун жана флавоноиддердин салыштырмалуу курамын азайтат, бирок кызыл жана көк жарыктын катышы 2:1 болгондо, 20 сааттык жарык менен иштетүү жашыл жалбырак салатындагы жалпы фенолдордун жана флавоноиддердин салыштырмалуу курамын бир топ жогорулатат.

Жогоруда айтылгандардан көрүнүп тургандай, ар кандай жарык формулалары ар кандай өсүмдүктөрдүн фотосинтезине, фотоморфогенезине жана көмүртек менен азоттун алмашуусуна ар кандай таасир этет. Эң жакшы жарык формуласын, жарык булагын конфигурациялоону жана акылдуу башкаруу стратегияларын кантип түзүү керек, баштапкы чекит катары өсүмдүк түрлөрүн талап кылат жана жарык чөйрөсүн жана энергияны үнөмдөө шарттарында жогорку сапаттагы жана жогорку түшүмдүү бакча өсүмдүктөрүн акылдуу башкаруу максатына жетүү үчүн бакча өсүмдүктөрүнүн товардык муктаждыктарына, өндүрүш максаттарына, өндүрүш факторлоруна ж.б. ылайык тиешелүү түзөтүүлөр киргизилиши керек.

Учурдагы көйгөйлөр жана келечектүү перспективалар

LED өстүрүүчү чырактын маанилүү артыкчылыгы - ал ар кандай өсүмдүктөрдүн фотосинтетикалык мүнөздөмөлөрүнүн, морфологиясынын, сапатынын жана түшүмдүүлүгүнүн суроо-талап спектрине жараша акылдуу айкалыштырууларды жасай алат. Ар кандай өсүмдүктөрдүн түрлөрү жана бир эле өсүмдүктүн ар кандай өсүү мезгилдери жарыктын сапатына, жарыктын интенсивдүүлүгүнө жана фотопериодго ар кандай талаптарды коёт. Бул жарык формуласынын чоң маалымат базасын түзүү үчүн жарык формуласын изилдөөнү андан ары өнүктүрүүнү жана өркүндөтүүнү талап кылат. Кесипкөй лампаларды изилдөө жана иштеп чыгуу менен бирге, айыл чарба колдонмолорунда LED кошумча чырактарынын максималдуу маанисине жетишүүгө болот, бул энергияны үнөмдөөнү, өндүрүштүн натыйжалуулугун жана экономикалык пайданы жакшыртууга мүмкүндүк берет. Объектилердин багбанчылыгында LED өстүрүүчү чырактарды колдонуу күчтүү жашоону көрсөттү, бирок LED жарыктандыруу жабдууларынын же шаймандарынын баасы салыштырмалуу жогору жана бир жолку инвестиция чоң. Ар кандай экологиялык шарттарда ар кандай өсүмдүктөрдүн кошумча жарыкка болгон муктаждыгы так эмес, кошумча жарык спектри, өстүрүүчү чырактын акылга сыйбаган интенсивдүүлүгү жана убактысы сөзсүз түрдө өстүрүүчү чырак өнөр жайын колдонууда ар кандай көйгөйлөрдү жаратат.

Бирок, технологиянын өнүгүшү жана жакшырышы жана LED өстүрүүчү чырактардын өндүрүш наркынын төмөндөшү менен, LED кошумча жарыктандыруулары бакчачылыкта кеңири колдонулат. Ошол эле учурда, LED кошумча жарык технологиясы системасынын өнүгүшү жана прогресси жана жаңы энергиянын айкалышы имараттардын айыл чарбасын, үй-бүлөлүк айыл чарбасын, шаардык айыл чарбасын жана космостук айыл чарбасын тез өнүктүрүүгө мүмкүндүк берет, бул өзгөчө чөйрөлөрдө адамдардын бакча өсүмдүктөрүнө болгон суроо-талабын канааттандырат.