ОПТИМИЗАЦИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ТИМЬЯНА В ГИДРОПОННЫХ УСЛОВИЯХ
Рубрики: АГРОНОМИЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация:
Цель исследования – оценка влияния девяти различных спектральных режимов освещения при постоянной интенсивности фотосинтетически активной радиации (ФАР 150 мкмоль/(м2 • с)) на формирование надземной биомассы и содержание эфирного масла тимьяна обыкновенного. Объект исследования – вегетативно размноженные растения тимьяна обыкновенного (Thymus vulgaris L.) сорта Крымрозовец в гидропонных условиях, выращиваемые в течение 190 сут на стеллажной установке. Контрольный вариант по составу спектра был максимально приближен к солнечному свету. Исследуемые режимы включали монохроматические излучения (синее, красное) и их разное соотношение, а также комбинации белого света с добавлением ультрафиолета и дальнего красного. Анализ полученных данных показал, что спектральный состав оказывал значимое воздействие как на ростовые показатели, так и на биосинтез эфирного масла. Монохроматическое освещение синим и красным светом приводило к существенному угнетению роста (снижению массы на 41,3 и 37,2 % соответственно) и значительному снижению содержания эфирного масла (на 37,4 и 29,7 %). Напротив, оптимальный результат был достигнут при использовании комбинированного освещения с равным соотношением синего и красного спектров (по 69 мкмоль/(м2 • с)) и небольшой долей зеленого (12 мкмоль/(м2 • с)). Данный режим обеспечил максимальный прирост надземной массы – на 37,2 % и увеличение содержания эфирного масла на 19,2 %, что в итоге позволило повысить общий выход эфирного масла с одного растения на 63,5 % по сравнению с контролем. Исследование показало высокую эффективность целенаправленного управления спектральным составом светодиодного освещения для интенсификации выращивания тимьяна в условиях гидропоники. Оптимальным для увеличения как биомассы, так и содержания эфирного масла у изученного сорта тимьяна являлся режим с равными долями синего и красного излучения. Результаты имеют практическую ценность для разработки специализированных световых протоколов в высокотехнологичном производстве стандартизированного лекарственного и эфиромасличного сырья с заданными свойствами.

Ключевые слова:
тимьян, эфирное масло, аминокислоты, гидропоника
Список литературы

1. Маланкина Е.Л., Козловская Л.Н. Химический полиморфизм в семействе Яснотковые – Lamiaceae L. В сб.: II Международная научная конференция «Роль метаболомики в совершенствовании биотехнологических средств производства» по направлению «Метаболомика и качество жизни». М., 2019. С. 151–158. EDN: https://elibrary.ru/UVFAZI.

2. Маланкина Е.Л., Еремеева Е.Н. Возможные аспекты комплексного изучения представителей рода Тимьян (Thymus L.) // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. 2016. № 12. С. 37–39. EDN: https://elibrary.ru/WEBIEF.

3. Hammoudi D.H., Krayem M., Khaled S., et al. A focused insight into thyme: Biological, chemical, and therapeutic properties of an indigenous Mediterranean herb // Nutrients. 2022. Vol. 14, №. 10. Art. 2104. DOI:https://doi.org/10.3390/nu14102104. EDN: https://elibrary.ru/EPMMPV.

4. Türkiye İstatistik Kurumu. Доступно по: https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=Tarim-111. Ссылка активна на 10.11.2025.

5. Анализ рынка пряностей и приправ в Российской Федерации в 2019–2023 гг., прогноз на 2024–2028 гг.: отчет маркетингового исследования. Подготовлен экспертами «РБК Исследования рынков». М., 2022. 120 с.

6. Маланкина Е.Л., Аль Карави Х., Дул В.Н., и др. Варьирование содержания и компонентного состава эфирного масла в сырье тимьяна обыкновенного (Thymus vulgaris L.) в зависимости от сорта и происхождения // Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. 2018. № 2. С. 27–33. EDN: https://elibrary.ru/USPPWO.

7. Chen Z., Li X., Zhang L. The effect of light quality on plant physiology, flavonoid and essential oil content in hydroponically grown plants: A review // Industrial Crops and Products. 2019. Vol. 141. Art. 111752. DOI:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111752. EDN: https://elibrary.ru/PEAFZN.

8. Титенков А.В., Князева И.В., Вершинина О.В., и др. Оценка влияния биопрепаратов и светодиодного облучения на растения тимьяна обыкновенного в закрытых агроэкосистемах // Вестник КрасГАУ. 2024. № 9. С. 26–35. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2024-9-26-25. EDN: https://elibrary.ru/ZGLLSW.

9. Dou H., Niu G., Gu M., et al. Effects of light quality on growth and phytonutrient accumulation of herbs under controlled environments // Horticulturae. 2017. Vol. 3, N 2. Art. 36. DOI:https://doi.org/10.3390/horticulturae3020036.

10. Титенков А.В. Спектральный состав освещения как фактор повышения продуктивности тимьяна при выращивании в гидропонных установках. В сб.: XXIX Международная научно-производственная конференция «Вызовы и инновационные решения в аграрной науке». Майский, 21–22 мая 2025 года. Майский: Белгородский ГАУ. 2025. С. 101. EDN: https://elibrary.ru/SYHNSW.

11. Маланкина Е.Л., Ткачева Е.Н., Аль Карави Х., и др. Варьирование биохимических показателей сырья тимьяна ползучего (Thymus serpyllum L.) в зависимости от сорта // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2018. Т. 21, № 7. С. 11–15. DOI:https://doi.org/10.29296/258 77313-2018-07-03. EDN: https://elibrary.ru/XUZFBR.

12. Batista D.S., Felipe S.H.S., Silva T.D., et al. Light quality in plant tissue culture: does it matter? // In Vitro Cellular & Developmental Biology. Plant. 2018. Vol. 54, N 3. P. 195–215. DOI:https://doi.org/10.1007/s11627-018-9902-5. EDN: https://elibrary.ru/YJAOGD.

13. Chatterjee D., Mitra A. Unlocking the potential of spectral LED lights in enhancing glandular trichome density and accumulation of bioactive specialized metabolites in spearmint // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2025. Art. 113239. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2025.113239.

14. Каталог селекционных достижений. Доступно по: https://gossortrf.ru/registry/gosudarstvennyy-reestr-selektsionnykh-dostizheniy-dopushchennykh-k-ispolzovaniyu-tom-1-sorta-rasteni/krymrozovets-timyan. Ссылка активна на 10.11.2025.

15. Soulimani R., Joshi R.K. Toxicological aspects and pharmaco-therapeutic properties of linalool, a natural terpene derivative of essential oils: Literature studies // Am J Essent Oils Nat Prod. 2020. N 8. P. 24–34.

16. Государственная фармакопея РФ. М. 2018. XIV изд. Т. II. ОФС. 1.5.3.0010.15. С. 2383-2387; Т. IV. ФС. 2.5.0029.15. С. 6284–6292.

17. Meng Q., & Runkle E.S. Far-red radiation interacts with relative and absolute blue and red photon flux densities to regulate growth, morphology, and pigmentation of lettuce and basil seedlings // Scientia Horticulturae. 2019. Vol. 255. P. 269–280. DOI:https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.05.030.

18. Skorokhodova A.N., Anisimov A.A., Yakovleva O.S., et al. The influence of the spectral composition of light on the morphophysiological characteristics of red-leaved basil in hydroponic culture. In: VI International Conference on Actual Problems of the Energy Complex and Environmental Protection (APEC-VI-2023). Karshi. 14–16 июня 2023 года. Vol. 411. Les Ulis: EDP SCIENCES S A. 2023. P. 01055. DOI:https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341101055. EDN: https://elibrary.ru/ZSTTFP.

19. Вершинина О.В., Князева И.В. Технологические приемы выращивания кориандра на вертикальных стеллажах // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 2. С. 100–106. DOI:https://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-2-100-106. EDN: https://elibrary.ru/IDTTLA.

20. Li W., Zhang J., Sun J., et al. Light irradiation with different wavelmengths modifies the quality traits and monoterpenes biosynthesis of postharvest grape berries during the shelf life // Lwt. 2023. Vol. 185. P. 115164. DOI:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115164 EDN: https://elibrary.ru/XYPEXW.

21. Tsiaparas S. Influence of red-and blue-dominant light spectra on the biosynthesis of mono-and sesquiterpenes in mint (Mentha× piperita) essential oil // Food Chemistry. 2025. P. 146731. DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.146731.

22. Hideg É., Jansen M.A.K., Strid Å. UV-B exposure, ROS, and stress: inseparable companions or loosely linked associates? // Trends in Plant Science. 2013. Vol. 18, N 2. P. 107–115. DOI: 10.1016/ j.tplants.2012.09.003. EDN: https://elibrary.ru/RIQKML.


Войти или Создать
* Забыли пароль?