Работа посвящена изучению влияния световой среды на генерацию биоэлектрического потенциала (БЭП) и поглощение света листьями растений. Разработан неинвазивный комплекс датчиков для длительного автоматического мониторинга параметров окружающей растения среды – температуры, влажности, освещенности и состояния растительных организмов – показателей роста, биоэлектрических потенциалов прикорневой зоны, интенсивности поглощения света листьями при выращивании растений в условиях защищенного грунта. С помощью созданного многофункционального метода фитомониторинга исследовано влияние спектральных характеристик излучения, приходящего на растения в процессе их развития, и различных вариантов корнеобитаемой среды на светопоглощательную способность листовой поверхности растений и электрические свойства корневой системы. Показано, что в зависимости от условий световой и корнеобитаемой сред значения БЭП на поздних стадиях развития варьируют в пределах 50-250 мВ для салата, 20-140 мВ для лука, а величины коэффициентов поглощения меняются от 0,5 до 0,6 для салата, 0,3-0,55 для огурца и 0,3-0,4 для хлорофитума, коррелируя с динамикой биопотенциалов.

The work is devoted to the study of the light medium influence on the bioelectric potential (BEP) generation and the absorption of light by leaves. A non-invasive set of sensors has been developed for long-term automatic monitoring of the parameters of the external environment - temperature, humidity, illumination and the condition of plant organisms - growth, bioelectric potentials of the root zone, the intensity of light absorption by leaves when growing plants in protected ground. Using the created multifunctional method of phytomonitoring, we studied the influence of the radiation spectral characteristics coming to plants during their development, and various variants of the root habitat on the light-absorbing ability of the leaf surface of plants and the electrical properties of the root system. It was shown that, depending on the conditions of light and root habitat, the BEP values at the late stages of development vary between 50-250 mV for lettuce, 20-140 mV for onions, and the absorption coefficients vary from 0.5 to 0.6 for lettuce, 0.3-0.55 for cucumber and 0.3-0.4 for chlorophytum, correlating with the dynamics of biopotentials.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
• 1.1. Биоэлектрический потенциал
  • 1.1.1. Историческая справка
  • 1.1.2. Определение и классификация БЭП
  • 1.1.3. Механизм возникновения БЭП
  • 1.1.4. Системы измерения биоэлектрического потенциала
  • 1.1.5. Влияние внешних условий на генерацию биоэлектрического потенциала
• 1.2. Светопоглощательная способность растений
  • 1.2.1. Фотосинтез и роль света
  • 1.2.2. Поглощение света фотосинтетическими пигментами
  • 1.2.3. Поглощение света листьями in vivo
  • 1.2.4. Методы измерения светопоглощательной способности
  • 1.2.5. Влияние внешних условий на поглощение света листьями растений
• 1.3. Роль световой среды
  • 1.3.1. Влияние интенсивности освещения на рост и развитие растения
  • 1.3.2. Искусственное освещение
  • 1.3.3. Светодиодные светильники
  • 1.3.4. Натриевая лампа (ДНАТ)
  • 1.3.5. Галогенные источники света
• Выводы к главе 1
• ГЛАВА 2. МАТЕРИЛЫ И МЕТОДЫ
• 2.1. Экспериментальная установка
  • 2.1.1. Платформа Arduino
  • 2.1.2. Датчик температуры и влажности DHT11
  • 2.1.3. Цифровой датчик освещенности BH1750
  • 2.1.4. Датчик влажности почвы FC-28
  • 2.1.5. Ультразвуковой дальномер HC-SR04
  • 2.1.6. Измерение разности потенциалов
  • 2.1.7. Расчет светопоглощательной способности растений
• 2. 2. Автоматизация эксперимента и программное обеспечение
  • 2.2.1. Комплекс неинвазивных датчиков
  • 2.2.2. Измерение скорости роста
  • 2.2.3. Многоканальное измерение биопотенциалов
• 2.3. Исследуемые объекты
  • 2.3.1. Фитотест-объект №1 – салат сорта Азарт
  • 2.3.2. Фитотест-объект №2 – огурец
  • 2.3.3. Фитотест-объект №3 – лук
• 2.4. Экспериментальные условия
  • 2.4.1. Лабораторный фитотрон и световая среда для выращивания салата
  • 2.4.2. Биополигон и световая среда для культивирования огурцов
  • 2.4.3 Конструкция установки для работы с луком и хлорофитумом
• Выводы по главе 2
• ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
  • 3.1. Результаты эксперимента по изучению поглощения света листьями салата и генерации БЭП в прикорневой зоне
• 3.2. Результаты эксперимента по изучению поглощения света и скорости роста на примере огурцов
• 3.3. Результаты эксперимента по изучению генерации БЭП луком в различной корнеобитаемой среде
• Выводы по главе 3
• Краткие результаты
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ