Proceedings of the Komi Science Centre of the Ural Division of the Russian Academy of Sciences Proceedings of the Komi Science Centre of the Ural Division of the Russian Academy of Sciences Известия Коми научного центра УрО РАН 1994-5655 116431 10.19110/1994-5655-2026-1-26-35 Растениеводство Crop production Растениеводство Optimisation of conditions for artificial lighting of ornamental plants at their adaptation after clonal micropropagation Оптимизация условий искусственного досвечивания растений декоративных культур при их адаптации после клонального микроразмножения https://orcid.org/0000-0003-0883-2867 Дубровский М. Л. Dubrovskiy M. L. element68@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-8015-4242 Папихин Р. В. Papihin R. V. parom10@mail.ru https://orcid.org/0000-0003-0783-5927 Муратова С. А. Muratova S. A. smuratova@yandex.ru https://orcid.org/0009-0005-7777-3305 Кружков А. В. Kruzhkov A. V. crujckov@yandex.ru https://orcid.org/0009-0006-0264-2682 Чурикова Н. Л. Churikova N. L. ch.natali19@mail.ru Мичуринский государственный аграрный университет Мичуринск Россия Michurinsk State Agrarian University Michurinsk Russian Federation Мичуринский государственный аграрный университет Мичуринск Россия Michurinsk State Agrarian University Michurinsk Russian Federation Мичуринский государственный аграрный университет Мичуринск Россия Michurinsk State Agrarian University Michurinsk Russian Federation Мичуринский государственный аграрный университет Мичуринск Россия Michurinsk State Agrarian University Michurinsk Russian Federation Мичуринский государственный аграрный университет Мичуринск Россия Michurinsk State Agrarian University Michurinsk Russian Federation 05 03 2026 05 03 2026 1 26 35 02 02 2026 16 02 2026 https://komisc.editorum.ru/en/nauka/article/116431/view

Использование светодиодного досвечивания адаптируемых кассетных растений гейхеры и вейгелы после их клонального микроразмножения способствует компенсации низкого естественного уровня освещенности и продолжительности светового периода в осенне-зимний период, что приводит к существенному ускорению роста и накоплению биомассы листьев (площадь листовой пластинки, суммарная площадь листьев растения) как основных фотосинтезирующих органов. В сформированном листовом аппарате протекают ассимиляционные процессы, что определяет рост и развитие других органов растительного организма и влияет на массу всего растения. У изучаемых декоративных культур энергетические показатели источников освещения (ФАР, PPFD, уровень освещенности) напрямую влияют на величину площади листовой пластинки и общую площадь листьев растения (R=0,73…0,92). Установлены положительные корреляции между долей в спектре фитоламп красного диапазона с массой листьев (R=0,42…0,44) и массой всего растения (R=0,42…0,56). При этом с увеличением доли синего спектрального диапазона отмечено снижение сухой массы основных органов растения и его общей массы (R=-0,50…-0,78). Наиболее высокие темпы роста и развития растений гейхеры и вейгелы отмечены в вариантах 4, 5 (светодиодные фитолампы полного спектра с интенсивной освещенностью) и 7 (фитолампа с красно-синим спектром и фиолетовым оттенком свечения), поэтому целесообразнее сократить продолжительность периода их адаптации в среднем в 1,5 раза. Это позволит увеличить за год количество циклов производства саженцев садовых культур ускоренными биотехнологическими методами – при последовательном сочетании клонального микроразмножения и адаптации растений в защищенном грунте, получив соответствующий стандартам питомниководства растительный материал.

The use of LED supplementary lighting for adaptation of cassette plants of heuchera and weigela after their clonal micropropagation compensates for insignificant natural illumination and low duration of photoperiod at the autumn-winter time. Supplementary lighting largely accelerates growth and accumulation of leaf biomass (leaf blade area, total area of plant leaves) as leaves are the primary photosynthetic organs. The formed leaf apparatus is the action place of assimilation processes, which determine the growth and development of other plant organs and affect the total plant mass. In the studied ornamental crops, the energy indicators of light sources (PAR, PPFD, illuminance level) directly affect the leaf blade area and the total leaf area indices (R=0.73...0.92). We have found positive correlations between the proportion of red range phytolamps in total spectrum with leaf mass (R=0.42…0.44) and total plant mass (R=0.42…0.56). Moreover, an increase in the proportion of blue spectral range is accompanied by a decrease in dry mass of the main plant organs and its total weight (R=–0.50…–0.78). The highest growth and development rates of heuchera and weigela plants are observed in Variants 4, 5 (full-spectrum LED phytolamps with high illuminance intensity) and 7 (a phytolamp with a red-blue spectrum and a violet tint of glow). Therefore, it is advisable to reduce the duration of their adaptation period by an average of 1.5 time. This, in turn, will allow for an increase in number of production cycles of horticultural seedlings per year using accelerated biotechnological methods – with a consistent combination of clonal micropropagation and plant adaptation in protected conditions (under glass) – to obtain plant material that meets high nursery standards.

 гейхера вейгела клональное микроразмножение адаптация ex vitro укорененные микрорастения искусственное досвечивание светодиодные источники освещения heuchera weigela clonal micropropagation ex vitro adaptation rooted microplants artificial supplementary lighting LED light sources Исследования выполнены в рамках государственного задания FESU-2026-0001 по теме «Разработка системного подхода преодоления основных проблем этапа адаптации микрорастений в системе производства отечественного посадочного материала садовых культур методами биотехнологии» (регистрационный номер в ЕГИСУ НИОКТР 1025042500013-7-4.4.1). The research was performed within the frames of the state task FESU-2026-0001 on the topic “Razrabotka sistemnogo podhoda preodoleniya osnovnyh problem etapa adaptacii mikrorastenij v sisteme proizvodstva otechestvennogo posadochnogo materiala sadovyh kultur metodami biotekhnologii [Development of a system approach to overcoming the main problems of the adaptation stage of microplants during production of Russian planting material of horticultural crops by biotechnology methods]” (EGISU NIOKTR registration number 1025042500013-7-4.4.1).

ГОСТ Р 59370-2021 «Зеленые» стандарты. Посадочный материал декоративных растений. – М.: Стандартинформ, 2021. – 42 с. GOST R 59370-2021. «Zelenye» standarty. Posadochnyj material dekorativnyh rastenij [“Green” standards. Planting material of ornamental plants]. – Moscow: Standartinform, 2021. – 42 p. Prakash, J. Micropropagation of ornamental perennials: progress and problems / J. Prakash // Acta Horticulturae. – 2007. – Vol. 812. III International Symposium on Acclimatization and Establishment of Micropropagated Plants. – P. 289–294. Prakash, J. Micropropagation of ornamental perennials: progress and problems / J. Prakash // Acta Horticulturae. – 2007. – Vol. 812. III International Symposium on Acclimatization and Establishment of Micropropagated Plants. – P. 289–294. Pandey, S. Chapter 15. Clonal propagation / S. Pandey // Recent Advances in Agronomy. – 2022. – P. 155. Pandey, S. Chapter 15. Clonal propagation / S. Pandey // Recent Advances in Agronomy. – 2022. – P. 155. Муратова, С. А. Биотехнологические аспекты размножения плодовых и ягодных культур / С. А. Муратова // Биология растений и садоводство: теория, инновации. – 2017. – Т. 144, № 2. – С. 84–89. Muratova, S. A. Biotekhnologicheskie aspekty razmnozheniya plodovyh i yagodnyh kultur [Biotechnological propagation aspects of fruit and berry crops] / S. A. Muratova // Biologiya rastenij i sadovodstvo: teoriya, innovacii [Plant Biology and Horticulture: Theory, Innovation]. – 2017. – Vol. 144, № 2. – P. 84–89. Гущин, А. В. Оптимизация технологии клонального микроразмножения современных сортов декоративных культур / А. В. Гущин, Е. А. Калашникова, Р. Н. Киракосян // Sciences of Europe. – 2019. – № 38, вып. 2. – С. 28–31. Gushchin, A. V. Optimizaciya tekhnologii klonalnogo mikrorazmnozheniya sovremennyh sortov dekorativnyh kultur [Optimisation of the clonal micropropagation technology of modern varieties of ornamental crops] / A. V. Gushchin, E. A. Kalashnikova, R. N. Kirakosyan // Sciences of Europe. – 2019. – № 38, Iss. 2. – P. 28–31. Bertsouklis, K. Seed germination and micropropagation of ornamental plants / K. Bertsouklis, E. Kartsonas, A. Carra // Horticulturae. – 2024. – Vol. 10. – Iss. 6. – P. 541. Bertsouklis, K. Seed germination and micropropagation of ornamental plants / K. Bertsouklis, E. Kartsonas, A. Carra // Horticulturae. – 2024. – Vol. 10. – Iss. 6. – P. 541. In vitro microclonal propagation of strawberries and ex vitro adaptation // A. Batukaev, S. Kornatskyi, T. Minkina [et al.] // International Multidisciplinary Scientific GeoConference: SGEM. – 2019. – Vol. 19. – Iss. 6.1. – P. 737–745. In vitro microclonal propagation of strawberries and ex vitro adaptation // A. Batukaev, S. Kornatskyi, T. Minkina [et al.] // International Multidisciplinary Scientific GeoConference: SGEM. – 2019. – Vol. 19. – Iss. 6.1. – P. 737–745. Adaptation features of Kamchatka bilberry (Vaccinium praestans Lamb.) plants grown in vitro / N. R. Sungurova, S. S. Makarov, A. I. Chudetsky [et al.] // Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal]. – 2025. – № 3. – P. 121–131. Adaptation features of Kamchatka bilberry (Vaccinium praestans Lamb.) plants grown in vitro / N. R. Sungurova, S. S. Makarov, A. I. Chudetsky [et al.] // Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal]. – 2025. – № 3. – P. 121–131. Innovative technologies for cloned plants adaptation / E. A. Kalashnikova, D. R. Ganaeva, A. A. Desiaterik [et al.] // Caspian Journal of Environmental Sciences. – 2021. – Vol. 19. – Iss. 5. – P. 877–882. Innovative technologies for cloned plants adaptation / E. A. Kalashnikova, D. R. Ganaeva, A. A. Desiaterik [et al.] // Caspian Journal of Environmental Sciences. – 2021. – Vol. 19. – Iss. 5. – P. 877–882. Влияние спектрального состава светодиодного досвечивания на рост и развитие микрорастений рода Rubus L. на этапе адаптации / М. Л. Дубровский, Р. В. Папихин, С. А. Муратова [и др.] // Достижения науки и техники АПК. – 2024. – Т. 38, № 9. – С. 17–24. Vliyanie spektralnogo sostava svetodiodnogo dosvechivaniya na rost i razvitie mikrorastenij roda Rubus L. na etape adaptacii [The effect of the LED supplementary lighting spectral composition on the growth and development of microplants of the genus Rubus L. at the adaptation stage] / M. L. Dubrovsky, R. V. Papikhin, S. A. Muratova [et al.] // Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of Science and Technology in Agroindustrial Complex]. – 2024. – Vol. 38. – № 9. – P. 17–24. Гусева, М. В. Особенности регенерации разных сортов Heuchera и ×Heucherella в культуре in vitro / М. В. Гусева, И. Л. Крахмалева // Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral». – 2021. – № 4. – С. 1–11. Guseva, M. V. Regeneration features of different Heuchera and ×Heucherella varieties cultivated in vitro / M. V. Guseva, I. L. Krakhmaleva // Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh nauk i tekhnologij «Integral» [International Journal of Applied Sciences and Technologies “Integral”]. – 2021. – № 4. – P. 1–11. Development and comparative analysis of initiation ability in large-scale Heuchera propagation using tissue culture versus cuttings / C. Xu, H. Guo, Z. Wang, Y. Chen // Scientific Reports. – 2023. – Vol. 13. – Iss. 1. – P. 14785. Development and comparative analysis of initiation ability in large-scale Heuchera propagation using tissue culture versus cuttings / C. Xu, H. Guo, Z. Wang, Y. Chen // Scientific Reports. – 2023. – Vol. 13. – Iss. 1. – P. 14785. In vitro culture of Heuchera villosa ‘Caramel’ / H. Q. Zhao, Q. H. He, L. L. Song [et al.] // Hort. Science. – 2017. – Vol. 52. – Iss. 4. – P. 622–624. In vitro culture of Heuchera villosa ‘Caramel’ / H. Q. Zhao, Q. H. He, L. L. Song [et al.] // Hort. Science. – 2017. – Vol. 52. – Iss. 4. – P. 622–624. Особенности клонального микроразмножения высокодекоративных культиваров вейгелы / Т. С. Стахеева, О. Г. Васильева, Л. Н. Коновалова [и др.] // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2022. – Вып. 8. – С. 61–68. Osobennosti klonalnogo mikrorazmnozheniya vysokodekorativnyh kultivarov vejgely [Features of clonal micropropagation of highly ornamental weigela cultivars] / T. S. Stakheeva, O. G. Vasilyeva, L. N. Konovalova [et al.] // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. – 2022. – Iss. 8. – P. 61–68. Micropropagation of Weigela florida ‘Tango’ through in vitro shoot culture / X. Wang, Y. Li, H. Zeng [et al.] // Hort. Science. – 2017. – Vol. 52. – Iss. 2. – P. 274–277. Micropropagation of Weigela florida ‘Tango’ through in vitro shoot culture / X. Wang, Y. Li, H. Zeng [et al.] // Hort. Science. – 2017. – Vol. 52. – Iss. 2. – P. 274–277. Wintermans, J. E. G. Spectrophotometric characteristics of chlorophyll a and b and their phaeophytins in ethanol / J. E. G. Wintermans, A. De Mots // Biochimica et Biophysica Acta. – 1965. – Vol. 109. – P. 448–453. Wintermans, J. E. G. Spectrophotometric characteristics of chlorophyll a and b and their phaeophytins in ethanol / J. E. G. Wintermans, A. De Mots // Biochimica et Biophysica Acta. – 1965. – Vol. 109. – P. 448–453. Оценка антиоксидантного статуса растений различных экологических групп Куршской косы / Г. Н. Чупахина, П. В. Масленников, Л. Н. Скрыпник [и др.] // Вестник Российского государственного университета им. И. Канта. Сер. Естественные науки. – 2010. – Вып. 7. – С. 77–83. Assessment of antioxidant status of plants of different ecological groups from the Curonian Spit / G. N. Chupakhina, P. V. Maslennikov, L. N. Skrypnik [et al.] // Bulletin of the Immanuel Kant Russian State University. Series “Natural Sciences”. – 2010. – Iss. 7. – P. 77–83. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с. Dospekhov, B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezultatov issledovanij) [Methods of field experiment (with the basics of statistical processing of research results)] / B. A. Dospekhov. – Moscow: Kolosagropromizdat, 1985. – 351 p. Light regulation of chlorophyll biosynthesis in plants / F. Wang, J. Yan, X. Chen [et al.] // Acta Hortic. Sin. – 2019. – Vol. 46. – P. 975–994. Light regulation of chlorophyll biosynthesis in plants / F. Wang, J. Yan, X. Chen [et al.] // Acta Hortic. Sin. – 2019. – Vol. 46. – P. 975–994.