ЗА ПРЕДЕЛАМИ УРОЖАЯ: СВЕТОВОЙ СПЕКТР КАК ДВИЖИТЕЛЬ ФЕНОТИПИЧЕСКОЙ РЕОРГАНИЗАЦИИ В ТЕПЛИЦЕВОМ ВЫРАЩИВАНИИ ТОМАТНЫХ РАСТЕНИЙ

Аннотация

Дополнительное освещение является ключевым фактором, влияющим на продуктивность тепличных томатов в высокоширотных регионах; однако его роль выходит за рамки повышения урожайности и включает в себя реорганизацию фенотипической координации всего растения. В данном исследовании мы применили интегрированную многомерную аналитическую модель для анализа того, как спектрально дифференцированное светодиодное освещение изменяет совместную структуру роста, фотосинтеза, метаболизма, урожайности и качества плодов при одинаковой плотности потока фотонов. Многомерная интеграция признаков выявила различные фенотипические стратегии между спектрами светодиодов. Красный спектр (KSDO2) был связан с фенотипом, ориентированным на урожайность, характеризующимся максимальным расширением ассимиляционной поверхности, усиленной ассимиляцией азота и выраженным снижением концентрации нитратов в плодах (−26,7%). В отличие от этого, сбалансированный спектр (KSDO1) способствовал более метаболически сбалансированному фенотипу, характеризующемуся повышенной титруемой кислотностью плодов (+18,7%) и стабильным распределением пигментов. Корреляционный анализ продемонстрировал сильную взаимосвязь между архитектурой листового покрова, формированием урожая, метаболизмом пигментов и накоплением азота, а также явные компромиссы между признаками, связанными с антиоксидантами, и накоплением нитратов. Эти результаты подчеркивают ценность многомерных, фенотип-ориентированных подходов для разработки целенаправленных стратегий светодиодного освещения в контролируемых условиях выращивания томатов.