Effect of pulsed and scanning LED irradiation on physicochemical parameters of Japanese cabbage of the Mizuna Red variety | Влияние импульсного и сканирующего светодиодного излучения на биохимический состав и продуктивность капусты японской сорта Мизуна Ред

English. The energy-saving LED irradiators are effective for plants growing in photoculture. These devices have long service life, low heat transfer and small size, as well as a possibility of being closely locating to plants and regulating the intensity and illumination spectrum. The performance of 'Mizuna Red' Japanese cabbage (Brassica rapa Mizuna Group), biochemical composition of the obtained products and energy consumption in different light modes were studied. Plants were illuminated by specially designed LED lamps produced by the VIM Agri-engineering center. The lamps have dynamically adjustable spectral composition in 4 channels. Experiments were conducted under 3 irradiation modes: continuous (control), pulsed and scanning with a total photosynthetic active radiation of 321 mcmol/m2s in the approximate proportion of B:G:R:FR (blue: green: red: far red spectra) of 30:26:38:6. Formation parameters of aboveground matter and dry matter were determined on the 15th and 30th days of the growing season. It has been found that under the pulsed radiation mode the content of dietary fibres in leaves is by 64.3% higher compared to continuous illumination (control), and ash content – by 19.1% higher. An increased content of ascorbic acid and choline is noted. The use of the pulsed irradiation mode increased the content of carbohydrates in the tissues of cabbage shoots by 71.4% as compared to the scanning mode. The biological value of the products obtained under scanning irradiation mode was significantly reduced. The power consumption in continuous, scanning and pulse modes was 5.0, 3.3 and 3.3 kW, respectively.

Russian. При выращивании растений в светокультуре эффективными являются энергосберегающие светодиодные облучатели, имеющие длительный срок службы, низкую теплоотдачу и небольшие габариты, а также возможность близкого расположения к растениям и регулирование интенсивности и спектров освещения. Исследовали продуктивность капусты японской сорта Мизуна Ред (Brassica rapa Mizuna Group), биохимический состав полученной продукции и затраты энергии при разных световых режимах. Растения освещали специально разработанными светодиодными лампами производства агроинженерного центра ВИМ с динамически регулируемым спектральным составом по 4 каналам. Эксперименты проводили при 3 режимах излучения: непрерывном (контроль), импульсном и сканирующем с общей фотосинтетической активной радиацией 321 мкмоль/м2с в приблизительной пропорции B:G:R:FR (синий: зеленый: красный: дальне красный спектры) 30:26:38:6. Параметры формирования надземной массы и сухого вещества определялись на 15-й и 30-й дни вегетационного периода. Установлено, что при импульсном режиме излучения содержание пищевых волокон в листьях по сравнению с непрерывным освещением (контролем) больше на 64,3%, зольных веществ – на 19,1%. Отмечается повышенное содержание аскорбиновой кислоты и холина. Применение импульсного режима излучения позволило повысить содержание углеводов в тканях побегов капусты на 71,4% по сравнению со сканирующим режимом. При использовании сканирующего режима облучения биологическая ценность продукции существенно понижалась. Энергопотребление при непрерывном, сканирующем и импульсном режимах составило 5,0; 3,3 и 3,3 кВт соответственно.