Большой и недостаточно полно используемый резерв увеличения производства овощей в Российской Федерации – развитие строительства защищенного грунта. С учетом того, что большинство сельскохозяйственных регионов находится в высоких широтах, с коротким периодом вегетации, в сооружениях защищенного грунта необходимо использовать досвечивание растений. При этом необходимо учитывать спектральный состав света солнечной радиации и используемых для досвечивания источников искусственного света.

Исторически так сложилось, что большинство населения Российской Федерации проживает в условиях сурового северного климата, однако именно в этих регионах сосредоточено основное промышленное производство, добывающая и перерабатывающая промышленность. Обеспечение населения крупных центров свежей витаминной продукцией в течение всего года – важнейшая задача отрасли растениеводства. Стабильность поставок овощной продукции помогает не только обеспечить физиологическую потребность населения в питании, но и снять социальную напряженность, вызванную осенне-зимней депрессией.

Проблемой выращивания и поставок свежей продукции с помощью сооружений защищенного грунта во Франции и Голландии начали заниматься еще в XVI веке. В России  «Оранжерейные палаты» были построены в конце XVII века в Набережных садах Кремля.  Впоследствии, оранжереи стали обязательным атрибутом усадебных комплексов.

В настоящее время идет интенсивное обновление и модернизация защищенного грунта в России. В 2016 году на эти цели было вложено 33 млрд руб., ведется строительство 170 тепличных комбинатов площадью 350 га, а к 2020 году площадь защищенного грунта в России должна составить 4700 га.

Разработанные технологические приемы досвечивания и светокультуры позволяют продвинуть овощеводство в северные широты, при этом снизить затраты электроэнергии более чем в два раза  и  повысить рентабельность защищённого грунта, расширить временные рамки его использования, появляется возможность уменьшить напряжение в электрических цепях до величины, безопасной для людей, работающих в условиях повышенной влажности.

Основной источник света для роста и развития овощных растений – солнечная радиация. Для нормального роста и развития растений имеет значение главным образом коротковолновое излучение, поглощаемое пигментами пластид. Это фотосинтетическая активная радиация (ФАР). На территории Российской Федерации выделено семь световых зон. Которые зависят от суммы поступающей ФАР: от 110- 220 кал/см² – 1 з???, ?? 2370-3450 ???/??она, до 2370-3450 кал/см² – 7 зона. Субъекты Российской Федерации  включены в ту или иную световую зону.

Энергия света используется растениями для фотосинтеза и регуляции своего развития (прорастание, цветение, плодоношение). При этом на регуляцию требуется в 100-1000 раз меньше энергии, чем на фотосинтез.

В первом случае происходит усвоение лучистой энергии, образование высокоэнергетических интермедиатов и биосинтез пластических веществ в процессе эпигенеза. Регуляторная функция обусловлена прямым действием квантов света на фоторецепторные системы (хлорофилл, фитохром, криптохром) и дальнейшим опосредованном влиянием на рост и развитие растения с соотношением метаболитов, включая гормонально-ингибиторный баланс. Установлено, что высокая интенсивность света вызывает в растениях снижение содержания фитогормонов и усиливает накопление флавоноидных соединений. При этом изменяется скорость роста и продуктивность растений. Оптимальная освещенность способствует саморегуляции ростового процесса за счет сбалансированного соотношения ингибиторов роста и фитогормонов.

Солнечное излучение (радиация), попадающее на землю, состоит из электромагнитных колебаний с разной длиной волны. Оптическое излучение, положительно влияющее на растения, по спектральному составу может быть разделено на три части: ультрафиолетовое (295-380 нм), видимое (свет) (380-780 нм) и ближнее инфракрасное излучение (780-1100 нм). По мере увеличения высоты солнца над горизонтом, увеличивается доля видимого и ультрафиолетового излучения.

В динамике дня солнечная радиация, попадающая на растения изменяется от рассеянной, перед восходом солнца,  до прямой – при увеличении высоты стояния солнца над горизонтом.

Поэтому при расчете продолжительности и интенсивности досвечивания растений в теплице необходимо учитывать не только прямую радиацию, но и рассеянную, которой поступает на поверхность земли значительно больше.

Не стоит недооценивать и роль крайних участков спектрального состава солнечной радиации, которые необходимы для включения или перехода от одних физиологических процессов развития растений к последующим.

Использование досвечивания делает возможным круглогодичное выращивание продукции, требуемой рынком, а также стимулирует эффективное использование рабочей силы в теплицах, улучшает качество продукции.

В настоящее время, с широким использованием светильников, изготовленных на базе светоизлучающих диодов, появились новые возможности для экспериментирования со спектральным составом и продолжительностью освещения растений.

Овощеводство в защищенном грунте интенсивно развивается в странах Западной Европы, Германии, Нидерландах, Швеции, Финляндии, где использование адаптивных технологий позволяет значительно поднять рентабельность производства.

Михилев Анатолий Васильевич – генеральный директор НССиС,
доктор экономических наук, профессор.

Член научно-экспертного совета
Комитета Государственной Думы по аграрным вопросам

Старцев Виктор Иванович – руководитель
Научно-инновационного центра ФГБНУ «ВНИИФ»,
доктор с.-х. наук, профессор

Старцева Лариса Всеволодовна – с.н.с., ФГБНУ «ФНЦО»,
кандидат с.-х. наук