Синергетический эффект прививки и качества светодиодного освещения на улучшение минерального питания и роста сеянцев томатов

Почему важны сеянцы томатов и цветной свет

Томаты — неотъемлемая часть современного рациона и важный источник дохода для фермеров по всему миру. Прежде чем эти растения попадут в теплицу или на поле, они начинают жизнь в рассадниках в виде молодых сеянцев. То, как выращивают эти сеянцы, во многом определяет их будущую урожайность, устойчивость и питательную ценность. В этом исследовании рассматриваются два подхода — прививка томатов на мощные корневые подвои и использование точного сочетания красного и синего светодиодного освещения — и то, как они вместе могут способствовать получению более крепких и лучше питающихся сеянцев для современной агротехники.

Два инструмента для более сильных молодых растений

В рассадниках всё чаще прививают сорта томатов с желаемыми плодами на специальные подвои, лучше переносимые стресс и более эффективно поглощающие воду и питательные вещества. Одновременно устаревшие лампы заменяют светодиодами, спектр которых можно точно настраивать. Красный и синий свет особенно важны, потому что растения по-разному воспринимают и используют эти цвета для формирования архитектуры и фотосинтеза. Ранее большинство исследований изучало прививку и цвет света по отдельности. Авторы этой работы задали вопрос, могут ли эти два инструмента взаимодействовать — может ли свет, попадающий на листья, изменить эффективность того, как мощный подвой извлекает минералы из среды выращивания.

Испытание красного, синего, белого и смешанного света

Исследователи выращивали сеянцы томатов с прививкой и без прививки на популярный мощный подвой «Maxifort». После прививки и периода заживления все растения в течение 30 дней находились под одним из четырёх светодиодных режимов: чисто красный, чисто синий, белый (широкий спектр, близкий к дневному свету) или смесь 70% красного и 30% синего. Они измеряли высоту растений, массу листьев и корней, размер листовой пластины и индекс «зелености» листа, связанный с хлорофиллом. Также исследовали сухую массу вегетативных органов и определяли содержание пяти ключевых минералов — азота, фосфора, калия, кальция и магния — в каждом растении.

Смешанный красно‑синий свет формирует лучшие сеянцы

Сеянцы, выращенные под чисто красным светом, вытягивались сильнее, давая высокие, но менее компактные растения с относительно небольшой площадью листьев и массой, особенно если они не были привиты. Чисто синий свет сохранял стебли короткими и компактными, но не обеспечивал максимального общего роста. Наиболее успешным оказался режим 70:30 красного и синего. При этой комбинации привитые сеянцы показали наибольшую суммарную сухую массу, самые крупные листья и самый высокий индекс хлорофилла, что указывает на высокий фотосинтетический потенциал. Корневая масса также была максимальной при этом смешанном свете, а привитые растения в целом превосходили непривитые во всех световых режимах. Интегрированная карта признаков показала, что привитые сеянцы под красно‑синим светом стабильно занимали верхние позиции, тогда как непривитые сеянцы под чисто красным светом — нижние.

Цвет света изменяет усвоение питательных веществ

Наиболее заметный результат касался минерального питания. Привитые сеянцы под смешанным красно‑синим светом содержали наибольшие суммарные количества всех пяти изученных макроэлементов. Напротив, непривитые растения под чисто красным светом оказались беднее по азоту, калию и магнию. Сама по себе прививка частично смягчала дефицит питательных веществ при слабом освещении, но полный эффект проявился только в сочетании с спектром 70:30 красного и синего. Авторы предполагают, что синий свет способствует раскрытию устьиц листьев, усиливая поток воды и растворённых минералов от корней к побегам, тогда как красный свет поддерживает рост корней и транспорт. Вместе, в правильном соотношении, эти цвета создают более эффективный «канал» для поглощения и распределения питательных веществ у привитых растений.

Что это значит для производителей и потребителей

Для менеджеров рассадников исследование даёт понятный практический вывод: полагаться на один цвет света — красный или синий — недостаточно для выращивания лучших рассады томатов. Вместо этого сочетание прививки на мощный подвой и тщательно сбалансированного красно‑синего светодиодного спектра может дать компактные, но энергичные сеянцы с богатым минеральным питанием и развитыми корнями. Для производителей и потребителей это означает более устойчивые посевы, меньшую потребность в химических ресурсах и потенциал для повышения урожайности и качества. Работа также открывает новый научный вопрос: если свет, воспринимаемый листьями, может «настраивать» работу корней, то изучение связанных гормональных сигналов и генетической активности может привести к ещё более точным рецептам выращивания здоровых растений под покровом стекла и светодиодов.

Цитирование: Soltani, S., Aroiee, H., Salehi, R. et al. The synergistic effect of grafting and LED light quality on enhancing the mineral nutrition and growth performance of tomato seedlings. Sci Rep 16, 8554 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38960-3

Ключевые слова: сеянцы томатов, спектр светодиодного света, прививка, сельское хозяйство в контролируемой среде, питание растений