Выращивание вкусных томатов с помощью светодиодного освещения

При выращивании томатов вкус имеет большое значение. Исследования показывают, что томаты, выращенные под светодиодным освещением, обладают прекрасным вкусом. 

Благодаря более высокой интенсивности света, возможной с помощью светодиодов, создаются условия для дальнейшего улучшения вкуса. За прошедшие годы мы заметили, что потребители, а следовательно, ритейлеры и производители считают вкус всё более важным компонентом. Выбор сорта, конечно, играет важную роль, но не менее важны и условия выращивания, влияющие на вкус. Поэтому специалист по растениям Шарлотта Пийненбург (Charlotte Pijnenburg) провела исследование влияния светодиодного освещения на вкус томатов. Она исследовала 2 гипотезы: во-первых, являются ли томаты, выращенные с использованием светодиодов, такими же вкусными, как и томаты, выращенные с использованием HPS; во-вторых, может ли светодиодная досветка улучшить вкус?

Поиск правильного спектра

Есть несколько спектров, которые могут благотворно повлиять на вкус томатов. Например, известно, что у синего света очень интересный эффект. У некоторых культур показано, что повышенный уровень синего света положительно влияет на вкус и аромат. Другой интересный световой спектр – дальний красный, о котором также известно, что он может улучшить вкус плодов. Однако дальний красный цвет может вызвать нежелательные эффекты, например, увеличение длины стебля, а у синего света как раз противоположный эффект – он уменьшает длину стебля. Комбинируя синий и дальний красный, мы извлечём наибольшую выгоду: улучшенный вкус без увеличения или уменьшения стебля.

Для этого первого испытания мы рассмотрели 4 разных спектра:

1. Контрольный спектр: наш стандартный красный, синий, голубой спектры, что оптимально для томатов.

2. Контрольный спектр и дополнительный дальний красный.

3. Высокий синий спектр, в котором часть красного света заменяется синим.

4. Высокий синий и дальний красный спектр, и дополнительный синий и дополнительный дальний красный.

Что касается пробной установки, мы рассмотрели 2 сорта черри томатов: Piccolo и De Ruiter cultivar 564. Оба сорта одного и того же размера, известны своим хорошим вкусом и отлично растут в аналогичных климатических условиях, но различаются генетически.

Испытания проводились в теплице WUR (Вагенингенский Университет) в Блейсвейке с использованием полностью светодиодного освещения. Мы использовали интенсивность PAR 210 мкмоль/м²/с, состоящую из верхней досветки – 135 мкмоль/м²/с и междурядной досветки – 75 мкмоль/м²/с. Дальний красный был дополнительным, то есть поверх интенсивности PAR, и был добавлен только от междурядной досветки. Площадь пробных площадей составляла около 110 м².

Взгляните на испытание по вкусовым характеристикам, проводимое в WUR в Блайсвейке

Вкусовые характеристики томатов оценивались двумя способами. Сначала мы использовали анализ дегустационной комиссии, который проводился 4 раза. Во-вторых, мы использовали модель вкуса томатов, созданная WUR и ориентированная на следующие параметры: сахар, кислоту, пикантность, сочность и вес томатов, которые измеряются с помощью датчиков. Преимущество этой модели в том, что здесь измерения очень сопоставимы; заключения дегустационной комиссии могут отличаться изо дня в день, но сама модель очень последовательна.

Оба сорта одинаково отреагировали на спектры, поэтому остановимся только на Piccolo. Давайте сначала посмотрим на результаты модели томатного вкуса WUR. Шкала этой модели колеблется от 0 до 100; чем выше оценка, тем лучше вкус. График 1 показывает, что все 4 спектра фактически дали статистически аналогичные результаты, что означает, что 3 экспериментальных спектра не отличались от контрольного спектра; в результате всех четырёх световых спектров томаты обладали очень хорошими вкусовыми качествами. Первый тест с дегустационной комиссией также подтвердил это: не было обнаружено значительных различий вкуса между спектрами.

График 1: 4 спектра получили одинаковые оценки во время проверок модели вкуса томатов

Сравнение с коммерческими стандартами

В целом, томаты были очень вкусными, что заставило нас задуматься о том, как наши пробные томаты будут сравниваться с томатами, выращенные для коммерческих целей. Поэтому было проведено ещё 3 дополнительных теста на вкус, сравнивающих наши пробные томаты (выращенные при полном LED освещении) с двумя группами коммерчески выращиваемых томатов Piccolo (выращенных при HPS). И снова шкала от 0 до 100 – чем выше оценка, тем лучше вкус. Результаты показаны на графике 2 ниже.

График 2. Результаты трёх тестов дегустационной комиссией показывают, что вкус аналогичен как у пробных, так и у коммерчески выращенных томатов

Эти результаты показывают, что все 4 спектра дали аналогичные вкусовые показатели и что эти результаты были сопоставимы с обоими коммерческими эталонами. Несмотря на то, что показатель у коммерческого эталона 1 был намного выше среднего, статистически вкус всё ещё был аналогичен с пробными томатами (из-за энергии роста томатов).

Чтобы в дальнейшем правильно интерпретировать результаты этого графика, нам нужно помнить о нашей экспериментальной установке: мы использовали одно тепличное отделение с двумя сортами и четырьмя различными световыми спектрами. Это означает, что для того, чтобы все растения могли выжить и развиваться, климат должен был быть сосредоточен на сочетании светового спектра и сорта, который рос наиболее генеративно. Это означает, что климат на самом деле был слишком вегетативным для остальных 7 световых спектров. В нашем испытании De Ruiter cultivar 564 оказался более плодовитым, чем Piccolo. Это означало, что растения Piccolo постоянно выращивались в несколько более вегетативных условиях. Поскольку генеративное выращивание является важным фактором в создании вкуса, мы считаем, что вкусовой потенциал томатов Piccolo при полном LED освещении был, таким образом, выше, чем то, что мы видим на графике 2.

Итак, выводы этого исследования, следующие: вкус был хорошим, и ни один из экспериментальных спектров не давал лучшего вкуса, чем контрольный спектр –наш обычный метод освещения, используемый для выращивания томатов – красный, синий, голубой. Мы также обнаружили, что вкус пробных томатов аналогичен с томатами, выращенными коммерческим методом, где особое внимание уделяется вкусовым качествам, но мы считаем, что реальный вкусовой потенциал был даже выше.

Как HPS и светодиодное освещение влияет на вкус

В ходе нашего исследования мы также рассмотрели сравнение HPS и LED, когда дело доходит до вкусовых показателей. В этом испытании, которое проводилось в Proefstation voor de Groenteteelt в Бельгии, сравнивались полное HPS и полное LED освещение. Сорт Xandor, который не особо известен своим отличительным вкусом, использовался в ходе испытания. Вы можете увидеть результаты этого испытания на графике 3 ниже.

График 3. Значение по шкале Брикса аналогичны как для LED, так и для HPS освещения

Из этих результатов выявлено, что у томатов, выращенных с помощью HPS и LED, были одинаковые значения Брикса, что означает, что содержание сахара в них одинаково. При более детальном рассмотрении продукта во время этого испытания было выявлено, что светодиодное освещение фактически давало на 5% больше продукции по сравнению с HPS.

Во втором испытании, которое проводилось у коммерческого производителя, мы сравнили гибридную систему освещения с полностью светодиодной досветкой. Гибридная система состояла из HPS с 90 мкмоль/м²/с и LED с 90 мкмоль/м²/с, а значения у полностью светодиодной системы были равны 180 мкмоль/м²/с. Томаты черри выращивались в одной теплице с одинаковыми климатическими условиями.

График 4. Степень Брикса у пробных томатов аналогичен и у гибридного, и у полностью LED освещения

Эти 2 испытания показывают, что вкус томатов при тех же климатических условиях одинаков как при полностью светодиодном освещении, так и при HPS освещении.

Корректировка факторов роста

Обсуждаемые выше испытания показали, что светодиоды, по крайней мере, так же подходят для создания хорошего вкуса, как и HPS-освещение. И хотя освещение может быть не самым важным фактором в создании отличного вкуса, при более высокой интенсивности света у растения появляется больше ассимилятов, создавая условия для дальнейшего улучшения вкуса. Благодаря низкому тепловыделению светодиоды обеспечивают большее количество часов освещения и более высокую интенсивность света. Следовательно, в создании лучших вкусовых показателей светодиоды действительно подходят больше, чем HPS. Также светодиодное освещение помогает достичь более высокого урожая. В целом, возможности светодиодного освещения для выращивания томатов впечатляют.

Подводя итог всей представленной выше информации, можно сказать, что светодиодные досветки Philips GreenPower с оптимизированным для томатов спектром света, вместе с оптимальным климатом в теплице обеспечат томатам отличный вкус.

Источник: hоrtidaily.com