vestngauВестник университета биотехнологийVestnik University of biotechnologiy3033-8433Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University10.31677/2072-6724-2025-76-3-168-179vestngau-2656Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYИзучение эффективности использования различных источников освещения при выращивании растений картофеля сорта Чароит на аэрогидропонных установкахStudying the effectiveness of using different lighting sources in growing Charoit potato plants in aerohydroponic systemsРомановаМ. С.RomanovaM. S.

Кандидат биологических наук, зам. Директора по нир.

Новосибирск

PhD in Biology, Deputy Director for Research.

Novosibirsk

thefinder@mail.ruХаксарЕ. В.KhaksarE. V.

Научный сотрудник.

Новосибирск

Researcher.

Novosibirsk

ЧудиноваЮ. В.ChudinovaYu. V.

Доктор биологических наук.

Новосибирск, Томск

Doctor of Biological Sciences.

Novosibirsk, Tomsk

КолбинаО. Н.KolbinaО. N.

Аспирант.

Новосибирск

Postgraduate Student.

Novosibirsk

Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАНРоссияSiberian Federal Research Center for Agrobiotechnology RASRussian FederationСибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН; Новосибирский государственный аграрный университет; Томский государственный архитектурно-строительный университет; Высшая инженерная школа агробиотехнологийРоссияSiberian Federal Research Center for Agrobiotechnology RAS; Novosibirsk State Agrarian University; Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering; Higher Engineering School of AgrobiotechnologyRussian FederationНовосибирский государственный аграрный университетРоссияNovosibirsk State Agrarian UniversityRussian Federation20250810202503168179Copyright © Романова М.С., Хаксар Е.В., Чудинова Ю.В., Колбина О.Н., 20252025Романова М.С., Хаксар Е.В., Чудинова Ю.В., Колбина О.Н.Romanova M.S., Khaksar E.V., Chudinova Y.V., Kolbina О.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/2656

Процесс семеноводства картофеля предполагает сочетание биотехнологических методов оздоровления растений на основе технологии культивирования in vitro апикальных меристем и стерильных растений с последующим выращиванием миниклубней в защищенных условиях. Наиболее перспективные методы – гидропонный и аэрогидропонный способы выращивания растений, для повышения продуктивности и качества картофеля используют дополнительное освещение. Работа проводилась в СибНИИСХиТ – филиале СФНЦА РАН. Объект – оздоровленные материнские микроклоны картофеля Solanum tuberosum L. сорта Чароит. Растения in vitro были высажены на аэрогидропонные установки серии «Фагро», оснащенные лампами с различным спектром освещения. Изучено влияние различных источников освещения на следующие морфометрические параметры развития: высота растений, количество листьев, длина корневой системы, средняя масса надземной части и корневой системы. Установлено влияние различных источников освещения на среднее количество мини-клубней с одного растения, среднюю массу одного мини-клубня, максимальную и минимальную массу мини-клубней и фракционный состав мини-клубней. При культивировании растений картофеля сорта Чароит аэрогидропонным способом рекомендовано использовать тип освещения со световым потоком 225 umol/m2/s. Результаты данной работы позволят оптимизировать семеноводческий процесс картофеля. Работа выполнена при поддержке администрации Томской области в рамках НИР «Разработка элементов технологии получения оздоровленного семенного материала картофеля российских сортов в лабораторных условиях».

The seed potato breeding process involves combining biotechnological methods of plant sanitation based on in vitro apical meristem culture technology and sterile plant cultivation followed by the growth of mini-tubers under protected conditions. Among the most promising methods are hydroponic and aerohydroponic techniques for cultivating plants, where additional lighting is used to enhance productivity and quality of potatoes. This study was conducted at the Siberian Research Institute of Agriculture and Peet, which is part of the Siberian Federal Research Centrе of Agro-ВioTechnologies of the Russian Academy of Sciences (SFSCA RAS). Object of study: healthy maternal micro-clones of potato (Solanum tuberosum L.) variety Charoit. In vitro plants were planted onto «Fagro» series aerohydroponic systems equipped with lamps emitting various spectrums of light. The influence of different light sources on morphometric development parameters such as plant height, number of leaves, root system length, average aboveground mass, and root system mass was investigated. Additionally, we studied how different types of illumination affect key characteristics including: Average number of mini-tubers per plant, Average weight of one mini-tuber, Maximum and minimum weights of mini-tubers, Fractional composition of mini-tubers. It has been determined that when cultivating Charoit variety potatoes using an aerohydroponic method, it is recommended to use lighting with a light intensity of 225 μmol m⁻² s⁻¹. These results will allow optimization of the seed-breeding process for potatoes.

картофельсорт Чароитисточники освещенияаэрогидропонная установкаростразвитие растенийpotatolight sourcesaerohydroponic systemplant growthplant developmentCharoit varietyReferencesГалеев Р.Р. Потенциал продуктивности сортов картофеля в Западно-Сибирском регионе // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2015. – № 5. – С. 45–51.Galeev R.R., Sibirskij vestnik sel’skohozyajstvennoy nauki, 2015, No. 5, pp. 45–51. (In Russ.)Галеев Р.Р., Шульга М.С. Эффективность элементов адаптивной технологии ускоренного семеноводства безвирусного картофеля в северной лесостепи Приобья // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2014. – № 4 (33). – С. 28–33.Galeev R.R., Shul’ga M.S., Vestnik NGAU (Novosibirskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet), 2014, No. 4 (33), pp. 28–33. (In Russ.)Аникина И.Н., Хутинаев О.С., Султумбаева А.К. Аэропоника как фактор повышения коэффициента размножения меристемного картофеля // European science. – 2017. – № 6 (28). – С. 40–44.Anikina I.N., Khutinayev O.S., Sultanbaeva A.K., European science, 2017, No. 6 (28), pp. 40–44. (In Russ.)Анализ сортовых различий растений-регенерантов картофеля in vitro при использовании светодиодных светильников / Т.В. Никонович, Т.В. Кардис, А.В. Кильчевский [и др.] // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2018. – № 1. – С. 73–78.Nikonovich T.V., Kardis T.V., Kilchevsky A.V., Filipenia V.L., Chizhik O.V., Trofimov Yu.V., Tsvirko V.I., Kerzhojtsik E.V., Vestnik Belorusskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii, 2018, No. 1, pp. 73–78. (In Russ.)Действие светодиодного облучения разного спектрального состава на фотосинтетический аппарат растений картофеля (Solanum tuberosum L.) в культуре in vitro / Ю.Ц. Мартиросян, Т.А. Диловарова, В.В. Мартиросян [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2016. – Т. 51, № 5. – С. 680–687.Martirosyan Y.Ts., Dilovarova T.A., Martirosyan V.V., Kreslavskiy V.D., Kosobryukhov A.A., Sel’skokhozyaystvennaya biologiya, 2016, T. 51, No. 5, pp. 680–687. (In Russ.)Оптимизация освещения микрорастений картофеля in vitro с использованием светодиодных источников / А.Л. Бакунов, Н.Н. Дмитриева, А.В. Милёхин, С.Л. Рубцов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2021. – № 6 (92). – С. 85–91.Bakunov A.L., Dmitrieva N.N., Milekhin A.V., Rubtsov S.L., Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2021, No. 6 (92), pp. 85–91. (In Russ.)Изучение влияния различных видов освещения на рост и развитие оздоровленных растений картофеля сорта Антонина / Е.В. Хаксар, А.И. Манукян, М.С. Романова [и др.] // Молодежный Научный вестник. – 2017. – № 11 (24). – С. 83–89.Khaksar E.V., Manukyan A.I., Romanova M.S., Leonova N.I., Semenov A.G., Martynov M.S., Molodezhny nauchny vestnik, 2017, No. 11 (24), pp. 83–89. (In Russ.)Шанина Е.П., Стафеева М.А., Ковалёв А.Н. Сорт картофеля Люкс: перспективы получения качественного оригинального материала с высоким количественным выходом мини-клубней в аэрогидропонном модуле // Пермский аграрный вестник. – 2018. – № 3 (23). – С. 100–105.Shanina E.P., Stafeeva M.A., Kovalëv A.N., Permsky agrarnyy vestnik, 2018, No. 3 (23), pp. 100–105. (In Russ.)Интенсивность морфогенеза регенерантов картофеля при использовании освещения различного спектрального состава / А.Л. Бакунов, С.Л. Рубцов, А.В. Милехин, Н.Н. Дмитриева // Вестник КрасГАУ. – 2024. – № 7 (208). – С. 3–12.Bakunov A.L., Rubtsov S.L., Milekhin A.V., Dmitrieva N.N., Vestnik KrasGAU, 2024, No. 7 (208), pp. 3–12. (In Russ.)Романова М.С., Хаксар Е.В., Манукян А.И. Разработка способов выращивания оздоровленных микрорастений картофеля сорта Солнечный // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2025. – Т. 55, № 2 (315). – С. 25–34.Romanova M.S., Khaksar E.V., Manukyan A.I., Sibirskij vestnik sel’skohozyajstvennoy nauki, 2025, T. 55, No. 2 (315), pp. 25–34. (In Russ.)Булгаков В.П. Исследование воздействия мультиспектрального динамического освещения на отклик световой сигнальной системы растений // Отчет о НИР № 20-16-00016. Российский научный фонд. – 2021.Bulgakov V.P., Otchet o NIR № 20-16-00016. Rossiyski fond nauchnykh issledovaniy (Research Report No. 20-1600016. Russian Science Foundation), 2021. (In Russ.)Козлов А.В., Нетёсов С.В., Ренев Н.О. Анализ показателей влияния искусственного освещения на рост и развитие меристемных растений Solanum tuberosum L. сорта Розара // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2021. – № 2 (88). – С. 126–129.Kozlov A.V., Netesov S.V., Renev N.O., Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2021, No. 2 (88), pp. 126–129. (In Russ.)Иванов Н.А., Михайлов М.В., Захаров Г.Н. Особенности дозированного освещения при возделывании картофеля в защищенном грунте // Картофель и овощи. – 2021. – № 3. – С. 17–21.Ivanov N.A., Mikhaylov M.V., Zakharov G.N., Kartofel’ i ovoshchi, 2021, No. 3, pp. 17–21. (In Russ.)Тимофеева Т.И., Ступин Д.С. Применение комбинированных систем освещения в овощеводстве защищённого грунта // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер. Естественные науки. – 2022. – Т. 45, Вып. 3. – С. 134–142.Timofeyeva T.I., Stupin D.S., Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki, 2022, Tom 45, Vyp. 3, pp. 134–142. (In Russ.)Казаков А.М., Скворцов Ф.П. Анализ последствий чрезмерного воздействия синих спектральных компонентов на рост картофеля // Вестник сельскохозяйственной науки Сибири. – 2023. – № 1. – С. 34–40.Kazakov A.M., Skvorcov F.P., Vestnik sel’skokhozyaystvennoy nauki Sibiri, 2023, No. 1, pp. 34–40. (In Russ.)Николаев Б.Д., Петров О.К. Биостимулирующее действие ультрафиолетового излучения на иммунитет растений картофеля // Агрохимический вестник. – 2024. – № 2. – С. 48–53.Nikolaev B.D., Petrov O.K., Agrokhimicheskiy vestnik, 2024, No. 2, pp. 48–53. (In Russ.)Семенов В.Г., Козлов Я.Е. Оптимизация режимов фотопериодического освещения для повышения продуктивности картофеля в автоматизированных теплицах // Инновации в сельском хозяйстве. – 2025. – № 1. – С. 67–74.Semenov V.G., Kozlov Ye.E., Innovatsii v sel’skom khozyaystve, 2025, No. 1, pp. 67–74. (In Russ.)Al Shrouf Ali. Hydroponics, aeroponic and aquaponic as compared with conventional farming // Am. Sci. Res. J. Eng. Technol. Sci. – 2017. – P. 247–255.Al-Shrouf Ali., Hydroponics, aeroponic and aquaponic as compared with conventional farming, American Scientific Research Journal of Engineering, Technology & Sciences, 2017, pp. 247–255.Влияние различных водорастворимых удобрений на продуктивность растений картофеля сорта Дочка в условиях аэропоники / О.О. Новиков, М.С. Романова, Е.В. Хаксар [и др.] // Инновации и продовольственная безопасность. – 2023. – № 4 (42). – С. 174–181.Novikov O.O., Romanova M.S., Khaksar E.V., Kosinova E.I., Chudinova Yu.V., Innovatsii i prodovol’stvennaya bezopasnost’, 2023, No. 4 (42), pp. 174–181. (In Russ.)Получение качественного семенного материала картофеля на аэрогидропонных установках / Е.В. Хаксар, М.С. Романова, О.О. Новиков [и др.] // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2019. – Т. 49, № 6. – С. 16–22.Khaksar E.V., Romanova M.S., Novikov O.O., Leonova N.I., Romashev G.A., Sibirskij vestnik sel’skohozyajstvennoy nauki, 2019, T. 49, No. 6, pp. 16–22. (In Russ.)Malko A.M. Technological process for the production of original, elite and reproductive seed potatoes // Practical guide. – Moscow, 2017. – P. 64.Malko A.M., Tekhnologicheskiy protsess dlya proizvodstva original’nogo, elitnogo i reproduktsionnogo semennogo kartofelya (Technological process for the production of original, elite and reproductive seed potatoes), Prakticheskoe rukovodstvo, Moskva, 2017, 64 p.Nuriddinov Ya.A., Tobolova G.V. Microclonal propagation of potatoes // Actual issues of science and economy: 118 new challenges and solutions. Collection of materials of the LII International student scientific-practical conference. – 2018. – P. 150–153.Nuriddinov Ya.A., Tobolova G.V., Mikroklonal’noye razmnozheniye kartofelya, Aktual’nyye problemy nauki i ekonomiki: novye vyzovy i resheniya, Collection of materials of the LII Mezhdunarodnaya studencheskaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya, 2018, pp. 150–153.Барсукова Е.Н., Чибизова А.С. Влияние спектра светодиодного освещения на процесс микроклонального размножения безвирусных растений картофеля разных сортов // Аграрный вестник Приморья. – 2019. – № 1 (13). – С. 18–22.Barsukova E.N., Chibizova A.S., Agrarnyy vestnik Primorya, 2019, No. 1 (13), pp. 18–22. (In Russ.)Campos H., Ortiz O. The Potato Crop: Its Agricultural, Nutritional and Social Contribution to Humankind. Cham: Springer Nature. – 2020. – P. 518.Campos H., Ortiz O., The Potato Crop: Its Agricultural, Nutritional and Social Contribution to Humanity, Cham: Springer Nature, 2020, 518 p.Electrical conductivity of the nutrient solution and plant density in aeroponic production of seed potato under tropical conditions (winter/spring) / A.H. Calori, T.L. Factor, J.C. Feltran [et al.] // Bragantia. – 2017. – № 76 (1). – P. 23–32.Calori A.H., Factor T.L., Feltran J.C., Watanabe E.Y., de Moraes C.C., Purquerio L.F., Electrical Conductivity of the Nutrient Solution and Plant Density in Aeroponic Production of Seed Potato Under Tropical Conditions (Winter/ Spring), Bragantia, 2017, No. 76 (1), pp. 23–32.Интенсивность морфогенеза регенерантов картофеля при использовании освещения различного спектрального состава / А.Л. Бакунов, С.Л. Рубцов, А.В. Милехин, Н.Н. Дмитриева // Вестник КрасГАУ. – 2024. – № 7 (208). – С. 3–12.Bakunov A.L., Rubtsov S.L., Milekhin A.V., Dmitrieva N.N., Vestnik KrasGAU, 2024, No. 7 (208), pp. 3–12. (In Russ.)Comparison of hydroponic and aeroponic cultivation systems for the production of potato minitubers / E. Ritter, B. Angulo, P. Riga [et al.] // Potato Research. – 2001. – № 44 (2). – P. 127–135.Ritter E., Angulo B., Riga P., Herrán C., Relloso J., San José Ritter M., Comparison of hydroponic and aeroponic cultivation systems for the production of potato minitubers, Potato research, 2001, No. 44 (2), pp. 127–135.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.