Przydatność źródeł światła zbudowanych w oparciu o diody charakteryzujące się widmem ciągłym światła białego wzbogaconym o pasmo niebieskie w hodowli zbóż
Piotr Stefański
Hodowla Roślin Strzelce Grupa IHAR Sp. z o.o. (Poland)
Patrycja Siedlarz
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy (Poland)
https://orcid.org/0000-0001-5986-7790
Przemysław Matysik
Hodowla Roślin Strzelce Grupa IHAR Sp. z o.o. (Poland)
Zygmunt Nita
Hodowla Roślin Strzelce Grupa IHAR Sp. z o.o. (Poland)
Krystyna Rybka
k.rybka@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roslin - Państwowy Instytut Badawczy (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-4707-8492
Abstrakt
Nowoczesna hodowla zbóż odbywa się pod wielka presją czasu. Dlatego też do przyspieszenia procesów hodowlanych używa się szklarni, które w naszej szerokości geograficznej wymagają doświetlania. Pomysł zastosowania źródeł światła z wbudowanymi diodami LED w szklarniach staje się powszechny w ogrodnictwie ze względu na właściwości fizyczne LED, które pozwalają na zmniejszenie zużycia energii oraz na precyzyjne dostosowanie widma światła do wymagań uprawianych roślin. Zastosowanie oświetlaczy LED w procesach hodowli zbóż jest nowością. W artykule zaprezentowano wyniki uzyskane przy użyciu źródła światła LED, zbudowanego w oparciu o diody emitujące białe światło, w porównaniu z oświetlaczem sodowym i światłem dziennym. Wykazano, że oświetlacz LED może być wykorzystywany do oświetlania szklarni w procesach hodowli zbóż. Przyrosty siewek oraz terminy kłoszenia były porównywalne pomiędzy roślinami uprawianymi pod lampami: HPS oraz LED i jednocześnie akceptowalnie większe niż parametry uzyskane dla roślin uprawianych w letnim świetle dziennym.
Słowa kluczowe:
Triticum aestivum, Hordeum vulgare, Avena sativa, szklarnia, LEDBibliografia
Christophe A., Moulia B., Varlet-Grancher C. 2006. Quantitative contributions of blue light and PAR to the photocontrol of plant morphogenesis in Trifolium repens (L.). J. Exp. Bot. 57: 2379 — 2390.
Google Scholar
Cope K. R., Bugbee B. 2013. Spectral Effects of Three Types of White Light-emitting Diodes on Plant Growth and Development: Absolute versus Relative Amounts of Blue Light. HortScience 48: 504 — 509.
Google Scholar
Darko E., Heydarizadeh P., Schoefs B., Sabzalian M. R. 2014. Photosynthesis under artificial light: The shift in primary and secondary metabolism. Phil. Trans. R. Soc. B: Biol. Sci. 369: e 20130243.
Google Scholar
Elvidge C. D., Keith D. M., Tuttle B. T., Baugh K. E. 2010. Spectral Identification of Lighting Type and Character. Sensors 10: 3961 — 3988.
Google Scholar
Gaston K. J., Visser M. E., Hölker F. 2010. The biological impacts of artificial light at night: the research challenge. Phil. Trans. R. Soc. B: Biol. Sci. 370: e20140133.
Google Scholar
Ge S., Smith R. G., Jacovides C. P., Kramer M. G., Carruthers R. I. 2011. Dynamics of photosynthetic photon flux density (PPFD) and estimates in coastal northern California. Theor. Appl. Climatol. 105: 107 — 118.
Google Scholar
Goins G. D., Yorio N. C., Sanwo M. M., Brown C. S. 1997. Photomorphogenesis, photosynthesis, and seed yield of wheat plants grown under red light-emitting diodes (LEDs) with and without supplemental blue lighting. J. Exp. Bot. 48: 1407 — 1413.
Google Scholar
Golovatskaya I., Karnachuk R. 2015. Role of green light in physiological activity of plants — review. Russ. J. Plant Physl. 62: 727 — 740.
Google Scholar
Gruszecki W. I., Zubik M., Luchowski R., Grudzinski W., Gryczynski Z., Gryczynski I. 2012. Spectroscopy of photosynthetic pigment-protein complex LHCII. Acta Phys. Polonica A, 121: 397 — 400.
Google Scholar
Han T., Vaganov, V., Cao, S., +7, Tu, M., 2017. Improving “color rendering” of LED lighting for the growth of lettuce. Nature Scientific Reports 7:45944, DOI: 10.1038/srep45944; https://www.nature.com/articles/srep45944.pdf.
Google Scholar
Heber J. 2014. Nobel Prize: Akasaki, Amano & Nakamura. Nat. Phys. 10: 791 — 791.
Google Scholar
Kong S., Okajima K. 2016. Diverse photoreceptors and light responses in plants. J. Plant Res. 129: 111 — 114.
Google Scholar
Mitchell C. A. 2015. Academic Research Perspective of LEDs for the Horticulture Industry. HortScience 50: 1293 — 1296.
Google Scholar
Nanishi Y. 2014. Nobel Prize in Physics: The birth of the blue LED. Nat. Photon. 8: 884 — 886.
Google Scholar
Ortiz R., Trethowan R., Ferrara G., Iwanaga M., Dodds J., Crouch J., Crossa J., Braun H. J. 2007. High yield potential, shuttle breeding, genetic diversity, and a new international wheat improvement strategy. Euphytica 157: 365 — 384.
Google Scholar
Ou J., Liu X., Li X., Li M., Li W. 2015. Evaluation of NPP-VIIRS Nighttime Light Data for Mapping Global Fossil Fuel Combustion CO(2) Emissions: A Comparison with DMSP-OLS Nighttime Light Data. PLoS ONE 10: e0138310.
Google Scholar
Owen W. G., Lopez R. G. 2015. End-of-production Supplemental Lighting with Red and Blue Light-emitting Diodes (LEDs) Influences Red Pigmentation of Four Lettuce Varieties. HortScience 50: 676 — 684.
Google Scholar
Pattinson C. L., Allan A. C., Staton S. L., Thorpe K. J., Smith S. S. 2016. Environmental light exposure is associated with increased body mass in children. PLoS ONE 11: e0143578.
Google Scholar
Pocock T. 2015. Light-emitting Diodes and the Modulation of Specialty Crops: Light Sensing and Signaling Networks in Plants. 2015. HortScience 50: 1281 — 1284.
Google Scholar
Ritchie R. 2010. Modelling photosynthetic photon flux density and maximum potential gross photosynthesis. Photosynthetica 48: 596 — 609.
Google Scholar
Snowden, M. C., Cope, K. R., Bugbee, B. 2016. Sensitivity of seven diverse species to blue and green light interactions with photon flux. PLoS ONE 11, e0163121.
Google Scholar
Tabaka P., Derlecki S. 2012. Analysis of electrical parameters of light sources used by household and municipal customers. Electr. Rev. 88: 207 — 212.
Google Scholar
Wojciechowska R., Długosz-Grochowska O., Kołton A., Żupnik M. 2015. Effects of LED supplemental lighting on yield and some quality parameters of lamb's lettuce grown in two winter cycles. Scientia Horticulturae 187: 80 — 86.
Google Scholar
Wojciechowska R., Kurpaska S., Malinowski M., Sikora J., Krakowiak-Bal A., Długosz-Grochowska O. 2016. Effect of suplemental LED lighting on growth and quality of Valerianella locusta L. and economic aspects of cultivation in autumn cycle. Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus 15: 233 — 244.
Google Scholar
Yeh N., Chung J.-P. 2009. High-brightness LEDs- energy efficient lighting sources and their potential in indoor plant cultivation. Renew. Sust. Energ. Rev. 13: 2175 — 2180.
Google Scholar
Zhang S. X., Huang D. D., Yi X. Y., Zhang S., Yao R., Li C.G., Liang A., Zhang X. P. 2016. Rice yield corresponding to the seedling growth under supplemental green light in mixed light-emitting diodes. Plant Soil Environ. 62: 222 — 229.
Google Scholar
Autorzy
Piotr StefańskiHodowla Roślin Strzelce Grupa IHAR Sp. z o.o. Poland
Autorzy
Patrycja SiedlarzInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Poland
https://orcid.org/0000-0001-5986-7790
Autorzy
Przemysław MatysikHodowla Roślin Strzelce Grupa IHAR Sp. z o.o. Poland
Autorzy
Zygmunt NitaHodowla Roślin Strzelce Grupa IHAR Sp. z o.o. Poland
Autorzy
Krystyna Rybkak.rybka@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roslin - Państwowy Instytut Badawczy Poland
https://orcid.org/0000-0002-4707-8492
Statystyki
Abstract views: 464PDF downloads: 102
Licencja
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-sa/4.0/88x31.png)
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Maciej Majka, Magdalena Gawłowska, Adriana Twardawska, Marek Korbas, Jakub Danielewicz, Tomasz Góral, Bogusława Ługowska, Jolanta Belter, Edward Witkowski, Tadeusz Drzazga, Przemysław Matysik, Urszula Woźna-Pawlak, Halina Wiśniewska, Wykorzystanie markerów molekularnych i fenotypowych do identyfikacji genów odporności pszenicy na łamliwość źdźbła powodowaną przez Oculimacula yallundae i O. acuformis , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 288 (2020): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Halina Wiśniewska, Piotr Ochodzki, Dorota Walentyn-Góral, Iga Grzeszczak, Jolanta Belter, Maciej Majka, Jerzy Bogacki, Tadeusz Drzazga, Bogusława Ługowska, Przemysław Matysik, Edward Witkowski, Krzysztof Rubrycki, Urszula Woźna-Pawlak, Fuzarioza kłosów oraz akumulacja toksyn fuzaryjnych w ziarnie rodów hodowlanych pszenicy ozimej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): Wydanie regularne
- Patrycja Siedlarz, Sławomir Bany, Krystyna Rybka, Zmiany ilościowe metylacji DNA indukowane przez światło monochromatyczne u regenerantów jęczmienia uzyskanych na drodze androgenezy , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 288 (2020): Wydanie regularne
- Mirosław Tyrka , Grzegorz Fic , Magdalena Szeliga , Marcin Jaromin , Paweł Krajewski , Paweł Milczarski , Tadeusz Drzazga , Przemysław Matysik , Róża Mazur , Teresa Sikora , Edward Witkowski , Justyna Buczkowicz , Dorota Tyrka , Selekcja genomowa pszenicy ozimej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Patrycja Siedlarz, Piotr Stefański, Przemysław Matysik, Zygmunt Nita, Krystyna Rybka, Wpływ różnych oświetlaczy LED na indeks kiełkowania ziarna pszenicy uzyskanego w etapie szklarniowym procesu hodowlanego SSD , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): Wydanie regularne
- Przemysław Matysik, Zygmunt Nita, Ewelina Matysik, Skuteczność kryteriów selekcji pszenicy ozimej w pokoleniu F4 na podstawie komponentów plonu , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 244 (2007): Wydanie regularne
- Halina Wiśniewska, Tomasz Góral, Piotr Ochodzki, Dorota Walentyn-Góral, Michał Kwiatek, Maciej Majka, Jolanta Belter, Zofia Banaszak, Mirosław Pojmaj, Danuta Kurleto, Marcin Konieczny, Grzegorz Budzianowski, Alicja Cicha, Kazimierz Paizert, Przemysław Matysik, Badanie typów odporności na fuzariozę kłosów u pszenżyta ozimego za pomocą markerów fenotypowych i metabolicznych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 284 (2018): Wydanie regularne
- Sylwia Jędzura, Anna Szafrańska, Przemysław Matysik, Ocena jakości technologicznej rodów pszenicy jarej na potrzeby programu hodowlanego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 297/298 (2022): Wydanie regularne
- Piotr Stefański, Krystyna Rybka, Przemysław Matysik, Fenotypowanie zagęszczenia łanu pszenżyta ozimego w warunkach polowych przy użyciu kamery RGB , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 301 (2024): Wydanie regularne
- Krystyna Rybka, Najnowsze doniesienia z zakresu biotechnologii i hodowli zbóż: CBB7 siódma konferencja Cereal Biotechnology and Breeding w Wernigerode, Niemcy , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 300 (2023): Wydanie regularne