Реакция Cannabis sativa L. на изменение PPFD, температуры и CO2

Что было изучено:

Влияние различных плотностей фотосинтетического фотонного потока PPFD (0, 500, 1000, 1500 и 2000 мкмоль м-2с-1), температуры (20, 25, 30, 35 и 40 °C) и концентрации CO2 250, 350, 450, 550, 650 и 750 ppm на характеристики газо- и парообмена Cannabis sativa L.  

Цель:

Определение подходящих и эффективных условий окружающей среды для массового выращивания в закрытом грунте для фармацевтических целей. 

Скорость фотосинтеза (PN) и эффективность использования воды (WUE) для растения Cannabis sativa увеличивались с ростом плотности PPFD при низких температурах (20—25 °C). При 30°C PN и WUE увеличивались только до 1500 мкмоль м-2с-1 и снижались при более высоких уровнях освещенности. Максимальная скорость фотосинтеза (PN max) наблюдалась при 30°C и при 1500 мкмоль м-2с-1. 

Скорость транспирации (E) положительно реагировала на увеличение PPFD и температуры вплоть до самых высоких уровней (2000 мкмоль м-2с-1 и 40 °C). Как и E, устьичная проводимость листьев (gs) также увеличивалась при увеличении PPFD независимо от температуры. Однако gs увеличивалась с ростом температуры только до 30 °C. Температура выше 30 °C оказывала неблагоприятное воздействие на gs у этого вида. В целом, высокая температура и высокая PPFD оказали неблагоприятное влияние на PN и WUE. При повышении температуры и PPFD наблюдалось постоянное снижение концентрации межклеточного CO2 (Ci) и, следовательно, отношения концентрации межклеточного CO2 к концентрации CO2 в окружающей среде (Ci/Ca). Однако это снижение было менее выраженным при интенсивности света выше 1500 мкмоль м-2с-1. 

Учитывая эти результаты, был сделан вывод, что температурный и световой оптимум для фотосинтеза составляет 25–30 °C и ∼1500 мкмоль м-2с-1 соответственно. 

Кроме того, растения подвергались воздействию различных концентраций CO2 (250, 350, 450, 550, 650 и 750 ppm в оптимальных условиях PPFD и температуры для оценки их фотосинтетической реакции. 

Скорость фотосинтеза, WUE и Ci снизились на 50 %, 53 % и 10 % соответственно, а Ci/Ca, E и gs увеличились на 25 %, 7 % и 3 % соответственно, когда измерения проводились при 250 ppm по сравнению с уровнем CO2 окружающей среды (350 ppm). 

Повышенная концентрация CO2 (750 ppm) подавила E и gs на 29% и 42% соответственно, и стимулировала PN, WUE и Ci на 50%, 111% и 115% соответственно по сравнению с концентрацией CO2 в окружающей среде. Исследование показывает, что этот вид растений может эффективно культивироваться в диапазоне от 25 до 30 °C и ∼1500 мкмоль м-2с-1 PPFD.

Более того, более высокие показатели PN, WUE и почти постоянное соотношение Ci/Ca при повышенных концентрациях CO2 у C. sativa отражают ее потенциал для лучшего выживания, роста и продуктивности в более сухой и богатой CO2 среде.

Данное исследование расходится по результатам с исследованием о влиянии высоких уровней PPFD, проведенным компанией Valoya, которое мы ранее переводили. Однако данные исследования нельзя считать сходными поскольку компания Valoya проводила эксперименты с растениями сорта G170. По этому сорту удалось найти мало информации и известно, что это C. Indica или индика-домининтный гибрид.

Выводы Just Grow:

Растения рода Cannabis различаются по генетике. Мы можем сделать предположение, что те сорта, которые исторически растут ближе к экватору, сталкиваются с крайне высокой солнечной активностью и уровнем PPFD. В целом растения этого вида гораздо крупнее, чем растения подвида Indica.

Поэтому применение высоких уровней PPFD к гибридам растений с генетикой сативы нам кажется весьма перспективным с целью увеличения урожайности. Применять высокую интенсивность света в 1200–1500 PPFD имеет смысл даже без использования дополнительного CO2.

Исходник статьи

Купить профессиональное освещение для растений

Читай больше статей про освещение на канале Just Grow

Instagram: @justgrow.led
Telegram: JustGrowLED
Сайт: just-grow.ru