В светофизиологии растений часто пользуются неселективными приборами типа термостолбика или пиранометра. В нашей стране широко распространен пиранометр системы Ю. Д. Янишевского. Он предназначен для измерения солнечного излучения с длинами волн от 300 до 3000 нм. Размеры приемной части пиранометра бывают 2X2 см, 4X4 см и т.д. Внешний вид приемника пиранометра системы Ю. Д. ЯнишевскогоПриемная часть пиранометра — термобатарея, состоящая из манганиновых и константановых участков, расположенных в шахматном порядке. Одна группа спаев окрашена окисью магния, другая – сажей. Различие в поглощении лучистой энергии черными и белыми участками способствует возбуждению термоэлектрического тока, который измеряется стрелочным гальванометром ГСА-1. Для защиты от ветра, осадков и пыли термобатарея обычно покрыта полусферическим стеклянным колпаком. При измерении излучения ламп, а также излучения, проходящего через листья, можно пользоваться пиранометром с плоским стеклом. Чтобы под стеклом не конденсировались водяные пары, к корпусу пиранометра прикрепляют сушилку с хлористым кальцием. Необходимо отметить, что пиранометр Янишевского со стрелочным гальванометром малопригоден для работы с газоразрядными лампами типа люминесцентных или ДРЛ. Эти лампы обеспечивают относительно слабую облученность, которую можно уловить только применяя высокочувствительные (10-9А) зеркальные гальванометры. Зато излучение ксеноновых ламп и солнца пиранометр учитывает надежно. Кроме пиранометра Янишевского, существуют оригинальные конструкции, приспособленные для учета физиологического излучения, т. е. того участка спектра, который оказывает наиболее сильное влияние на физиологические процессы растений. К ним относятся компенсационный термостолбик системы Института физиологии растений АН СССР с фильтрами БС-4 и КС-19. Интересен термоэлектрический фитопиранометр системы Б. П. Козырева, выпускаемый в мастерских Ленинградского электротехнического института (ЛЭТИ).

Термоэлектрический фитопиранометр системы ЛЭТИ

Термоэлектрический фитопиранометр системы ЛЭТИ: слева — прибор с двумя приемниками; справа — одинарный прибор со сменными светофильтрами

Он предназначен для измерения излучения в участке спектра от 380 до 710 нм. Результаты измерения выражают в абсолютных величинах (Вт/см2). Размеры и вес прибора значительно меньше, чем пиранометра Ю. Д. Янишевского. Фитопиранометр ЛЭТИ выпускается в двух модификациях. Первая состоит из двух черных или черно-белых кольцевых приемников. Один из них покрыт полусферическим фильтром из стекла БС-8, другой— из стекла КС-19. Включенные навстречу один другому, они в результате совместного действия дают показание облученности в зоне 380—710 нм. Во второй модификации имеется один приемник, покрытый полусферой из увиолевого стекла и имеющий сменные полусферы из стекол БС-8 и КС-19. Такая система позволяет измерить излучение в трех областях спектра: 280—2500, 380—2500 и 710—2500 нм. Затем путем соответствующих расчетов оценивают физиологически активное излучение. Показания приборов практически постоянны при температуре от 10 до 40° С. Возникающая электродвижущая сила регистрируется высокочувствительным стрелочным (М-91, М-195 и др.), зеркальным (ГЗП-47) гальванометрами или электронным потенциометром ЭПП-09. Малые размеры, высокая чувствительность и ограниченный участок спектра, воспринимаемый фитопиранометром ЛЭТИ, дают основание предположить, что он будет полезен как при светофиэиологических исследованиях, так и тепличной светокультуре растений.

Схема устройства фотоинтегратора ИФР АН СССР

Схема устройства фотоинтегратора ИФР АН СССР: 1 — сфера, 2 — матовое стекло, 3 — светофильтр, 4 — фотоэлемент

Хорошим измерительным прибором является фотоинтегратор системы ПФР АН СССР, созданный Л. Н. Беллом, С. Н. Чмора и В. П. Корнильевым (1959). Приемная часть прибора — цезиевый вакуумный фотоэлемент ЦВ-3 или ЦВ-6, который присоединен к интегрирующей схеме, снабженной механическим счетчиком. Этот прибор позволяет определить физиологически активную облученность в пределах от 400 до 800 нм, получаемую растениями за определенное время по П-образной кривой, и относительную облученность в импульсах за одну минуту. Прибор работает со сферическим приемником. Источник энергопитания прибора — переменный ток или аккумуляторы. Стеклянные светофильтры (СЗС-14 и ЖС-11) обеспечивают неселективную чувствительность приемника в области физиологически активного излучения. Фотоинтегратором со сферическим приемником можно пользоваться для определения дозы облучения, которую получают растения при объемном или переменном облучении. Этот прибор очень удобен и при работе в камерах с экранирующими стенками, когда создается многократное отражение, учитывать которое плоскими приемниками (люкс метр, пиранометр) довольно трудно и ненадежно. Наконец, фотоинтегратор позволяет получить суммарную характеристику облученности растений под передвижными лампами. Спектральная характеристика фотоэлемента ЦВ-З  На базе фотоинтегратора ИФРа опытным заводом ВАСХНИЛ разработана серия приборов:

  • фотоинтегратор «ФИ-1» с аналогичной спектральной чувствительностью, но, к сожалению, с плоским приемником;
  • фотоинтегратор «Фипол-70» для измерения дозы облучения в полевых условиях и в теплицах, имеющий двухслойный набор светофильтров П-образной спектральной чувствительности;
  • автоматический фотоинтегратор «ФИАР-70» для автоматического измерения и регистрации фотосинтетически активной облученности и дозы облучения в пределах 400—700 нм, спектральная чувствительность которого близка к П-образной форме.

На базе люксметра Ю-16 Л. Н. Беллом создан фотоэлектрический фитоактинометр, предназначенный для измерения физиологически активного излучения. В этом приборе поверхность фотоэлемента покрыта сложной мозаикой из красных и синих фильтров, которая обеспечивает неселективную чувствительность в области спектра от 400 до 720 нм. Во Всесоюзном научно-исследовательском светотехническом институте (ВНИСИ) В. С. Хазановым разработана серия приборов для измерения облученности и средней сферической облученности в области ФАР. Приемником излучения в этих малогабаритных приборах служит кремниевый фотодиод, снабженный набором светофильтров.