Wpływ doświetlania lampami sodowymi i LED na aktywność fotosyntetyczną, wzrost oraz plonowanie roślin

Klamkowski, K.; Treder, W.; Masny, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ doświetlania lampami sodowymi i LED na aktywność fotosyntetyczną, wzrost oraz plonowanie roślin

Autorzy

Klamkowski K. , Treder W. , Masny A.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Influence of supplementary lighting with high pressure sodium and LED lamps on growth, yield and photosynthetic activity of strawberry plants

Języki publikacji

Abstrakty

Rośliny truskawki (odmiany „Elsanta” „Grandarosa”) uprawiane w szklarni w okresie zimowo-wiosennym (luty-maj) doświetlano przy pomocy lamp sodowych lub LED (diody emitujące światło czerwone, niebieskie oraz w zakresie bliskiej podczerwieni). Kombinację kontrolną stanowiły rośliny rosnące w warunkach naturalnego światła. Prowadzono pomiary intensywności wymiany gazowej oraz natężenia zielonej barwy liści (względna zawartość chlorofilu). Określono plonowanie roślin, a po zakończeniu doświadczenia wykonano analizę budowy morfologicznej roślin, mierząc masę i powierzchnię liści, masę korzeni oraz średnicę korony. Stwierdzono zróżnicowaną reakcję ocenianych odmian na doświetlanie. Zastosowane światło LED spowodowało zwiększenie natężenia fotosyntezy roślin odmiany „Grandarosa”. Rośliny te charakteryzowały się także intensywniejszym wzrostem i większym plonowaniem w porównaniu do roślin niedoświetlanych. W przypadku odmiany „Elsanta” przebieg procesów fizjologicznych, wzrost i plonowanie roślin nie były uzależnione od zastosowanego doświetlania.

The objective of the study was to evaluate the physiological response and growth of strawberry plants grown under different light treat-ment. During cultivation period (February-May), the plants (two cultivars: ‘Elsanta’, ‘Grandarosa’) received supplemental artificial lighting provided by standard high-pressure sodium lamps or high-power solid-state lighting modules with red, blue and far red LEDs. Quantum irradiance in the both combinations was maintained at the same level. The third group of plants (control combination) was grown under the natural light (without sup-plemental lighting). The following measurements were taken: photosynthetic rate, leaf greenness index (relative chlorophyll content), fruit yield and the most important morphological parameters (fresh weight of plant organs, leaf surface area, crown diameter). The results showed that supplemental illumi-nation using LED light source affected photosynthesis (higher rates), growth (higher foliage weight and area) and productivity of ‘Grandarosa’ straw-berry plants. On the opposite, no significant effect of supplemental artificial lighting on performance of ‘Elsanta’ plants was recorded. The obtained results showed that LED lamps could be used in greenhouse lighting systems. However, much work still has to be done to optimize lighting spectrum of LED modules for the cultivation of the specific crop species and cultivars.

Słowa kluczowe

Fragaria x ananasa fotosynteza chlorofil fotomorfogeneza

Fragaria x ananassa photosynthesis chlorophyll photomorphogenesis

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki

Czasopismo

Prace Instytutu Elektrotechniki

Rocznik

2015

Tom

Z. 268

Strony

73--82

Opis fizyczny

Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Klamkowski K.

krzysztof.klamkowski@inhort.pl

Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

autor

Treder W.

Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

autor

Masny A.

Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

Bibliografia

1. Blom T.J., Ingratta F.J.: The effect of high pressure sodium lighting on the production of tomatoes, cucumbers and roses, Acta Hort., 148, s. 905-914, 1984.
2. Brazaitytė A., Duchovskis P., Urbonavičiūtė A., Samuolienė G., Jankauskienė J., Kasiu-levičiūtė-Bonakėrė A., Bliznikas Z., Novičkovas A., Breivė K., Žukauskas A.: The effect of light-emitting diodes lighting on cucumber transplants and after-effect on yield, Zemdirbyste-Agriculture, 96, s. 102-118, 2009.
3. Brazaitytė A., Duchovskis P., Urbonavičiūtė A., Samuolienė G., Jankauskienė J., Saka-lauskaitė J., Šabajevienė G., Sirtautas R., Novičkovas A.: The effect of light-emitting dio-des lighting on the growth of tomato transplants, Zemdirbyste-Agriculture, 97, s. 89-98, 2010.
4. Brown C.S., Schuerger A.C., Sager J.C.: Growth and photomorphogenesis of pepper plants under red light-emitting diodes with supplemental blue or far-red lighting, J. Am. Soc. Hortic. Sci., 120, s. 808-13, 1995.
5. Dorais M., Gosselin A., Trudel M.J.: Annual greenhouse tomato production under a sequential intercroppping system using supplemental light, Sci. Hort., 45, s. 225-234, 1991.
6. Gajc-Wolska J., Kowalczyk K., Hemka L., Bujalski D, Karwowska R.: Wpływ doś-wietlania lampami sodowymi i metalohalogenkowymi na wybrane parametry fizjologiczne roślin pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.), Prace Instytutu Elektrotechniki, 245, s. 223-231, 2010.
7. Gajc-Wolska J., Kowalczyk K., Metera A., Mazur K., Bujalski D., Hemka L.: Effect of supplementary lighting on selected physiological parameters and yielding of tomato plants, Folia Hort., 25, s. 153-159, 2013.
8. Głowacka B.: Wpływ barwy światła na wzrost rozsady pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.), Acta Scien. Pol., seria Hortorum Cultus, 1, s. 93-100, 2002.
9. Gratani L., Pesoli P., Crescente M.F.: Relationship between photosynthetic activity and chlorophyll content in an isolated Quercus Ilex L. tree during the year, Photosynthetica, 35, s. 445-451, 1998.
10. Hendriks J.: Supplementary lighting for greenhouse, Acta Hort., 312, s. 65-76, 1992.
11. Kasemir H.: Control of chloroplast formation by light, Cell Biol Int Rep., 3, s. 197-214, 1979.
12. Klamkowski K., Treder W.: Wpływ deficytu wody na wymianę gazową liści, wzrost i plonowanie dwóch odmian truskawki uprawianych pod osłonami, Infr. Ekol. Ter. Wiej. 5, s. 105-113, 2011.
13. Klamkowski K., Treder W., Treder J., Puternicki A., Lisak E.: Wpływ doświetlania lampami sodowymi i LED na aktywność fotosyntetyczną oraz wzrost roślin pomidora, Prace Instytutu Elektrotechniki, 256, s. 75-86, 2012.
14. Liu X.Y., Chang T.T., Guo S.R., Xu Z.G., Li J.: Effect of different light quality of LED on growth and photosynthetic character in cherry tomato seedling, Acta Hort., 907, s. 325-330, 2011.
15. Marini R.P.: Do net gas exchange rates of green and red peach leaves differ? HortSci., 21, s. 118-120, 1986.
16. Massa G.D., Kim H-H., Wheeler R.M., Mitchell C.A.: Plant productivity in response to LED lighting, HortSci., 43, s. 1951-1956, 2008.
17. Menard C., Dorais M., Hovi T., Gosselin A.: Developmental and physiological responses of tomato and cucumber to additional blue light, Acta Hort., 711, s. 291-296, 2006.
18. Mitchell C.A., Both A.J., Bourget M.C, Burr J.F., Kubota C, Lopez R.G., Morrow R.C., Runkle E.S.: LEDs: The future of greenhouse lighting. Chron, Hort., 52, s. 6-12, 2012.
19. Netto A.T., Campostrini E., Goncalves de Oliveria J., Bressan-Smith R.E.: Photosynthetic pigments, nitrogen, chlorophyll a fluorescence and SPAD-502 readings in coffee leaves, Sci. Hort., 104, s. 199-209, 2005.
20. Puternicki A.: Zastosowanie półprzewodnikowych źródeł światła do wspomagania wzrostu roślin. Prace Instytutu Elektrotechniki, 245, s. 69-86, 2010.
21. Rodriguez I.R., Miller G.L.: Using a chlorophyll meter to determine the chlorophyll concentration, nitrogen concentration, and visual quality of St. Augustine grass, HortSci., 35, s. 751-754, 2000.
22. Samuolienė G., Brazaitytė A., Urbonavičiūtė A., Šabajevienė G., Duchovskis P.: The effect of red and blue light component on the growth and development of frigo strawberries, Zemdirbyste-Agriculture, 97, s. 99-104, 2010.
23. Selga M., Vitola A., Kristkalne S., Gubar, G.D.: Accumulation of photosynthates in chloroplasts under various irradiance and mineral nutrition of cucumber plants, Photosynthetica, 17, s. 171-175, 1983.
24. Smith H.: Physiological and ecological function within the phytochrome family, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 46, s. 289-315, 1995.
25. Starck Z., Chołuj D., Niemyska B.: Fizjologiczne reakcje roślin na niekorzystne czynniki środowiska, Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 1995.
26. Ward J.M., Cufr C.A., Denzel M.A., Neff M.M.: The Dof transcription factor OBP3 modulates phytochrome and cryptochrome signaling in Arabidopsis, Plant Cell, 17, s. 475-485, 2005.
27. Wu C.C., Hsu S.T., Chang M.Y., Fang W.: Effect of light environment on runner plant propagation of strawberry, Acta Hort., 907, s. 297-302, 2011.
28. Yadava U.L.: A rapid and nondestructive method to determine chlorophyll in intact leaves, HortSci., 21, s. 1449-1450, 1986.
29. Yoshida H., Hikosaka S., Goto E., Takasuna H., Kudou T.: Effects of light quality and light period on flowering of everbearing strawberry in a closed plant production system, Acta Hort., 956, s. 107-112, 2012.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-4e2478d6-3db9-4da7-a8a7-aff472eaf493