Спектральные образы ячменя (Hordeum vulgare), выращенного в различных видах искусственного освещения

Цель настоящего эксперимента – оценка влияния условий различных видов искусственного освещения при выращивании ячменя на его спектральные образы (коэффициенты спектральной яркости - КСЯ) и некоторые морфометрические параметры.
Измерения проводились гиперспектрорадиометром FieldSpec3 Hi-Res фирмы ASD Inc., предназначенным для измерения абсолютных и относительных значений энергетической яркости и КСЯ в диапазоне от 350 до 2500 нм.
В лабораторных условиях ячмень (Hordeum vulgare) выращивали из семян в сосудах с питательным раствором в единых условиях влажности, температуры воздуха и конвекции в течении 9 дней. В качестве эксперимента использовали три вида освещения: люминесцентное белое, светодиодное красное и светодиодное синее.
Всего было получено более 100 спектров, значения которых для каждого типа освещенности усреднялись как в пределах каждого эксперимента, так и по результатам разновременных экспериментов.
Сравнение спектральных образов ячменя, выращенного в различных условиях освещенности, показало, что незначительные различия в КСЯ приурочены к диапазону длины волн примерно от 500 до 700 нм, максимумам отражения (550 нм) и поглощения (700 нм) света хлорофиллом. Процесс поглощения света активнее происходит у проростков, выращенных в условиях светодиодного красного освещения, несколько слабее у проростков, выращенных в люминисцентном белом свете, еще слабее – у проростков, выращенных в условиях светодиодного синего освещения. Отражение света наиболее активно у проростков, выращенных при синем свете, слабее у выращенных при красном свете, еще слабее – у выращенных при белом свете.
Кроме того, значения КСЯ проростков, выращенных при красном свете, систематически ниже в диапазоне 750-1300 нм, что хорошо коррелирует с пониженной зеленой фитомассой измерявшихся листьев этих проростков.
Влагосодержание у проростков различается не более, чем на 1,5 -2,0% и составляет более 91-92 %. Эти небольшие различия также отразились в спектральном образе растений в диапазоне длины волны 750-1400 нм.
В условиях искусственного освещения наилучшие показатели формирования фитомассы наблюдаются для проростков ячменя, выращенного в условиях люминисцентного белого освешения. Общий вес различается на 14-17 %.
Выводы. Наиболее значимые различия в КСЯ у проростков ячменя наблюдаются в диапазоне 750-1300 нм, что отражается и в значениях фитомассы.
Незначительные различия в КСЯ приурочены к диапазону длин волн примерно от 500 до 700 нм, при этом процесс поглощения света активнее происходит у проростков, выращенных в условиях светодиодного красного освещения, а слабее – у проростков, выращенных в условиях светодиодного синего освещения.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант офи 13-05-12061