РЕДИС ДЛЯ СВЕТОКУЛЬТУРЫ: ЗАДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ СЕЛЕКЦИИ

Intense light culture, the most impotent part of a regulated agroecosystem, makes it possible to produce high quality plant products all year round in any region of the world in close proximity to the consumer. It is most economically viable to use light culture for growing vegetables in the Far North, where there is an acute shortage of fresh vegetables and vitamins. Our studies of the range of different vegetable crops have shown that when using artificial lighting and low-volume cultivation technologies, many plant species and varieties have low productivity, low adaptability to the relevant conditions, and therefore unprofitable for mass production. To expand the range of vegetable products intended for cultivation in the light culture, it is necessary to do a massive screening of the varieties and hybrids of various crops available in the world assortment with the aim of selecting the best and also purposeful breeding of new forms and varieties maximally adapted to the appropriate cultivation technologies. The purpose of this work was to create new forms of small radish for light culture, having the necessary complex of economically valuable characters. The use of the previously developed methodology of predicting transgressions for economically valuable plant traits allowed us to obtain new promising forms of radish with using purposeful hybridization and subsequent stabilizing selection. Their characteristics are high productivity and early maturity (ripeness to harvesting for 21-25 days from seeding), the ability to produce marketable yield of roots in a small volume of root medium, resistance to bolting at higher temperatures. A number of the obtained forms also has a compact rosette of leaves and an almost glabrous leaf of the salad type. Marketable productivity of new forms of radish in intense light culture conditions reaches 5,5 kg/m2 (for hybrids F1) and 4 kg/m2 for stable lines, which is twice or more than the productivity of the parental cultivars and one and a half times more than the best in productivity cultivars that were tasted in light culture.Интенсивная светокультура – основа регулируемой агроэкосистемы – дает возможность круглогодично получать растительную продукцию высокого качества в любом регионе мира в непосредственной близости к потребителю. Наиболее экономически оправдано использование ее для выращивания овощной продукции в условиях Крайнего Севера, где остро ощущается дефицит свежих овощей и витаминов. Наши исследования ассортимента различных овощных культур показали, что при использовании искусственного освещения и малообъемных технологий выращивания многие виды и сорта растений обладают низкой продуктивностью, слабой адаптацией к соответствующим условиям, а потому малорентабельны при массовом производстве. Для расширения ассортимента овощной продукции, предназначенной для выращивания в светокультуре, необходим массовый скрининг имеющихся в мировом ассортименте сортов и гибридов различных культур с целью отбора лучших, а также целенаправленная селекция новых форм и сортов, максимально адаптированных к соответствующим технологиям выращивания. Целью настоящей работы было создание новых форм редиса для светокультуры, обладающих необходимым комплексом хозяйственно ценных признаков. Использование разработанной ранее методологии прогнозируемого получения трансгрессий по хозяйственно ценным признакам растений позволило нам с помощью целенаправленной гибридизации и последующего стабилизирующего отбора получить новые перспективные формы редиса. Их особенностью являются высокая продуктивность и короткий период вегетации (готовность к уборке на 21-25 сутки от высева), способность формировать товарные корнеплоды в малом объеме корнеобитаемой среды, устойчивость к стеблеванию при повышенных температурах. Ряд полученных форм имеет также компактную листовую розетку и слабо опушенный лист салатного типа. Товарная урожайность новых форм редиса в условиях светокультуры достигает 5,5 кг/м2 (для гибридов F1) и 4 кг/м2 для стабильных линий, что в два раза и более превышает урожайность родительских сортов и в полтора раза – лучшие по продуктивности из существующих сортов, оцененных нами в светокультуре

Малообъемная и тонкослойная панопоника в интенсивной светокультуре огурца: основы и результаты применения

Relevance. The year-round provision of the population of our country with fresh vegetable products remainsis relevant. The creation and widespread implementation of high-tech automated phytotechnological complexes based on innovative technologies for growing plants in intensive light culture, including the development of new-generation root-dwelling environments, low-volume and thin-layer analogs of soil and systems for providing plants with water and mineral nutrition elements, is one of the promising ways to solve this problem.The purpose. Assessment of the influence of root environment conditions on the production process of cucumber plants in intensive light culture is the aim of our work.Methods. The research was carried out under controlled conditions of intensive artificial-light culture, when growing a hybrid of cucumber Tristan F1 by using of low-volume and thin-layer analogs of soil with the supply of a nutrient solution to the plant roots through a slit capillary and by drip irrigation with the use of plant growing light equipment developed at Agrophysical Institute.Results. Evaluation of the influence of the conditions of the root environment - alow-volume analogue of the soil based on high-moor peat – agrophyte and a thin-layer analog of the soil based on a clay suspension with a feed of nutrient solution through a slit capillary, on the production process of cucumber plants showed that in comparison with the control – a low-volume analog of the soil-agrophyte with a feed of nutrient solution by drip irrigation, there is growth acceleration of the cucumber hybrid Tristan F1 in the form of a positive trend and reliable values; as well as a significant increase in the number of fruits by 38-43%, the weight of fruits by 52-53% from the plant; an increase in the accumulation of raw by 38-40% and dry weight by 27-32% by cucumber leaves; an increase in the leaf surface area by 38-40%, leaf water content by 7.3- 9.6%; a significant or positive trend increase in the content of calcium in cucumber fruits by 18-29%, magnesium by 20-29%, iron by 5-16%, vitamin C by 17-23%, while the content of heavy metals and nitrates does not exceed exceeded the MPC in all variants. Methods of growing plants on low-volume and thin - layer analogs of soil with the supply of a nutrient solution to the roots through a slit capillary can be recommended for any cultivation facilities in conditions of intensive light culture.Актуальность. Создание и широкое внедрение наукоёмких автоматизированных фитотехкомплексов на основе инновационных технологий выращивания растений в интенсивной светокультуре, включающих разработку корнеобитаемых сред нового поколения, малообъёмных и тонкослойных аналогов почвы и систем обеспечения растений водой и элементами минерального питания – один из перспективных путей решения проблемы круглогодичного обеспечения населения овощной продукцией.Цель работы. Оценка влияния условий корнеобитаемой среды на продукционный процесс растений огурца в интенсивной светокультуре.Методы. Исследования проводили в регулируемых условиях интенсивной светокультуры при выращивании гибрида огурца Тристан F1 на малообъёмных и тонкослойных аналогах почвы с подачей питательного раствора к корням растений по щелевому капилляру и методом капельного полива в вегетационных светоустановках, разработанных в ФГБНУ АФИ.Результаты. Оценка влияния условий корнеобитаемой среды – малообъёмного аналога почвы на основе верхового торфа – агрофита и тонкослойного аналога почвы на основе суспензии из глины с подачей питательного раствора по щелевому капилляру, на продукционный процесс растений огурца показала, что по сравнению с контролем – малообъёмным аналогом почвы – агрофитом с подачей питательного раствора методом капельного полива, наблюдается ускорение развития гибрида огурца Тристан F1 в виде положительной тенденции и достоверных значений; а также значимое увеличение числа плодов на 38-43%, массы плодов на 52-53% с растения; увеличение накопления сырой на 38-40% и сухой массы на 27- 32% листьями огурца; увеличение площади листовой поверхности на 38-40%, обводнённости листьев на 7,3-9,6%; достоверное или в виде положительной тенденции увеличение содержания в плодах огурца кальция – на 18-29%, магния – на 20-29%, железа – на 5-16%, витамина С – на 17-23%, при этом содержание тяжёлых металлов и нитратов не превышало ПДК во всех вариантах. Методы выращивания растений на малообъёмных и тонкослойных аналогах с поступлением питательного раствора к корням по щелевому капилляру могут быть рекомендованы для любых культивационных сооружений в условиях интенсивной светокультуры

Влияние различных источников света на продукционный процесс томата в интенсивной светокультуре

Introduction. The development of ideas about the influence of the light environment - the radiation spectrum, intensity and duration of exposure, on the physiology of plants, serves as the basis for the creation of effective light sources for protected ground.Purpose. Comparative test of the influence of a light environment with different spectral composition on the productivity and quality of tomatoes in conditions of intensive photo culture.Methods. Investigations were made under controlled conditions of intensive photoculture when growing dwarf tomatoes of the variety Natasha selections of the “Federal Scientific Vegetable Center” on thin-layer soil analogs with the supply of a nutrient solution to the plant roots through a slit capillary in vegetative light installations developed at the ARI. The light sources were high-pressure sodium lamps and LED lamps SD1, SD2, and SD3 with different emission spectra. Results. Tomatoes of the Natasha variety, illuminated during development with HPS lamps, formed almost the same yield with an average fruit weight of 42.5 kg/m2 per layer per year. Natasha tomato grown under LED lamps showed a tendency to lower productivity by 29% under SD1 and by 8% under SD2 and higher by 19% under underSD3 compared to that under HPS lamps. A comparative assessment of the biochemical composition of tomato fruits indicates their high quality under all tested light sources.Conclusion. Cultivation of dwarf tomato varieties on thin-layer soil analogs showed the best results in terms of productivity with good quality plant products under LED lamps SD3 with a radiation spectrum close to sunlight.Введение. Развитие представлений о влиянии световой среды – спектра излучения, интенсивности и продолжительности воздействия, на физиологию растений, служит основой для создания эффективных источников света для защищенного грунта.Цель. Сравнительное испытание влияния световой среды с различным спектральным составом на продуктивность и качество томатов в условиях интенсивной светокультуры.Методы. Исследования проводили в регулируемых условиях интенсивной светокультуры при выращивании томата карликового сорта Наташа селекции ФГБНУ «Федеральный центр овощеводства» на тонкослойных аналогах почвы (ТАП) с подачей питательного раствора к корням растений по щелевому капилляру в вегетационных светоустановках, разработанных в ФГБНУ АФИ. Источниками света служили натриевые лампы высокого давления и светодиодные светильники СД1, СД2 и СД3с различными спектрами излучения.Результаты. Растения томата сорта Наташа, освещаемый в процессе развития лампами ДНаЗ, сформировали практически одинаковую урожайность со средней массой плодов 42,5 кг/м2 с одного яруса в год. Выращенные под светодиодными светильниками растения томата сорта Наташа показали тенденцию к более низкой продуктивности на 29% под СД1 и на 8% –под СД2 и более высокой – на 19% под СД3 по сравнению с таковой под лампами ДНаЗ. Сравнительная оценка биохимического состава плодов томата свидетельствует о высоком их качестве под всеми тестируемыми источниками света.Заключение. Культивирование растений карликовых сортов томата на ТАП показало наилучшие результаты по продуктивности при хорошем качестве растительной продукции под светодиодными светильниками СД3 со спектром излучения, близким к солнечному свету

SMALL RADISH FOR LIGHT CULTURE: CHALLENGES AND PROSPECTS

Intense light culture, the most impotent part of a regulated agroecosystem, makes it possible to produce high quality plant products all year round in any region of the world in close proximity to the consumer. It is most economically viable to use light culture for growing vegetables in the Far North, where there is an acute shortage of fresh vegetables and vitamins. Our studies of the range of different vegetable crops have shown that when using artificial lighting and low-volume cultivation technologies, many plant species and varieties have low productivity, low adaptability to the relevant conditions, and therefore unprofitable for mass production. To expand the range of vegetable products intended for cultivation in the light culture, it is necessary to do a massive screening of the varieties and hybrids of various crops available in the world assortment with the aim of selecting the best and also purposeful breeding of new forms and varieties maximally adapted to the appropriate cultivation technologies. The purpose of this work was to create new forms of small radish for light culture, having the necessary complex of economically valuable characters. The use of the previously developed methodology of predicting transgressions for economically valuable plant traits allowed us to obtain new promising forms of radish with using purposeful hybridization and subsequent stabilizing selection. Their characteristics are high productivity and early maturity (ripeness to harvesting for 21-25 days from seeding), the ability to produce marketable yield of roots in a small volume of root medium, resistance to bolting at higher temperatures. A number of the obtained forms also has a compact rosette of leaves and an almost glabrous leaf of the salad type. Marketable productivity of new forms of radish in intense light culture conditions reaches 5,5 kg/m2 (for hybrids F1) and 4 kg/m2 for stable lines, which is twice or more than the productivity of the parental cultivars and one and a half times more than the best in productivity cultivars that were tasted in light culture