Around the world, one of the key challenges is the provision of food for a growing urbanized population. A vertical farming system will help solve this problem. Vertical farming in a controlled environment provides 4-6 times higher yields per unit area, but requires more electricity. The most economical light sources are light-emitting diodes but it is important to determine the rational operating mode of the lighting system. The aim of the study was to determine the specific operating hours of the intermittent lighting system to reduce the cost of electricity consumption when growing vegetables in vertical farming in a controlled environment. Continuous and periodic modes of operation of the lighting system with a total operating time of 16 hours per day were considered. In Russia, there are six price categories for consumed electricity. Research has shown that price level II is economically viable. and a rational operating mode: 8 hours of light/4 hours of darkness, etc. Thus, the intervals of operation of the lighting system are 11.00-19.00 and 23.00-7.00. The study of this regime for microgreening of Mitsun head cabbage showed that the productivity of the plants was preserved, since the length of the leaves did not change.

All greenhouse phyto-irradiators implement a constant regime of plant irradiation. For example, phyto-irradiators turn on at 6 am and turn off at 10 pm. The article contains the results of a study of the influence of pulsed (flashing) light on the growth and development of meristemic plants of garden strawberry varieties ‘Brighton’ and ‘Korona’ in vitro. The ability to use flashing light is based on the features of photosynthesis, which includes light-dependent and light-independent (dark) reactions. A flashing LED phyto-irradiator and a continuously operating fluorescent irradiator (control sample) were compared. Experiments have shown that the use of flashing LED phyto-irradiator increased the rooting rate of strawberry micro-cuttings by 5-10%, depending on the varieties. For the variety ‘Korona’ there was an increase in the number of fully developed leaves to 7.2 pieces (6.0 pieces in the control sample) and, as a consequence, an increase in the leaf surface area of microplants from 262.2 mm2 to 348.0 mm2. For the ‘Brighton’ variety, everything was the other way around: under the flashing LED phyto-irradiator, the number of fully developed leaves decreased to 4.5 pieces (5.6 pieces in the control sample). The use of a flashing LED phyto-irradiator prevented the elongation of microplants in both varieties. At the end of the experiment, all strawberry microplants were rooted and met the standard requirements for rosette height, number of fully developed leaves, and root length.

No abstract

No abstract

Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ижевск, Российская Федерация 2 Удмуртский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Ижевск, Российская Федерация На продуктивность сельскохозяйственных культур существенно влияет доза оптического излучения. Так, южные культуры не успевают вызревать в условиях умеренного климата по причине уменьшения светового дня. Для защи-щенного грунта из-за низкой облученности и короткой продолжительности светового дня в осенне-зимние меся-цы выращивание полноценных растений возможно только с применением источников искусственного излучения. Применение светодиодных (LED) фитоустановок позволяет смоделировать спектр любой географической зоны и с помощью микропроцессорных систем автоматического управления установить требуемую дозу оптического из-лучения. (Цель исследования) Обосновать на примере меристемных растений винограда эффективность применения светодиодной фитоустановки и ее влияние на прирост площади листовой поверхности; разработать разноцветные светодиодные фитоустановки; предложить новые технические решения для повышения эффективности микропро-цессорной системы автоматического управления работой LED-фитоустановок. (Материалы и методы) Провели эксперименты на меристемных растениях винограда сорта РФ-48 (in vitro) на этапах их укоренения и адаптации. Для получения результатов использовали оборудование: светодиодный фитооблучатель с меняющимся спектром с помощью микропроцессорной системы управления, «мигающий» светодиодный фитооблучатель, разноцветный фитооблучатель с добавлением УФ-светодиодов. Создали на базе микроконтроллера Arduino uno микропроцес-сорную систему дозирования спектральных составляющих зоны ФАР для автоматического управления работой LED-фитоустановки. (Результаты и обсуждение) Показали, что светодиодный облучатель с меняющимся спек-тральным составом, в сравнении с люминесцентным облучателем, на этапе укоренения микропобегов виногра-да способствует существенному увеличению площади листовой поверхности микрорастений при 100-процентном укоренении побегов. Мигающий фитооблучатель и фитооблучатель с УФ-светодиодами, в сравнении с люминес-центным, на этапе адаптации микрорастений винограда способствовали увеличению площади листовой поверх-ности растений, но несущественно. (Выводы) Подтверждена необходимость дальнейшего повышения эффективно-сти микропроцессорной системы автоматического управления работой светодиодных облучательных установок. Ключевые слова: светодиодные фитоустановки, растения in vitro, микропроцессорная система управления, свето-диодные ленты .