<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2499-9962</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">54543</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Моделирование в биофизике</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Modelling in biophycis</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Моделирование в биофизике</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Seasonal dynamics of limit productivity in a horizontal photobioreactor</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Сезонная динамика предельной продуктивности в горизонтальном фотобиореакторе</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Чекушкин</surname>
       <given-names>А А</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Chekushkin</surname>
       <given-names>A A</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>chekushkin.78@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Лелеков</surname>
       <given-names>А С</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lelekov</surname>
       <given-names>A S</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Геворгиз</surname>
       <given-names>Р Г</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gevorgiz</surname>
       <given-names>R G</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФИЦ &quot;Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН&quot;</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФИЦ &quot;Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН&quot;</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФИЦ &quot;Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН&quot;</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2020-09-25T20:22:29+03:00">
    <day>25</day>
    <month>09</month>
    <year>2020</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2020-09-25T20:22:29+03:00">
    <day>25</day>
    <month>09</month>
    <year>2020</year>
   </pub-date>
   <volume>5</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>405</fpage>
   <lpage>411</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2020-09-20T20:22:29+03:00">
     <day>20</day>
     <month>09</month>
     <year>2020</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2020-09-20T20:22:29+03:00">
     <day>20</day>
     <month>09</month>
     <year>2020</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54543/view">https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54543/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В работе приведены данные о суточном и сезонном изменении притока солнечной радиации на рабочую поверхность фотобиореактора. Полученные результаты близки к справочным данным, указанным в литературе для г. Севастополя географическая широта 44,5° за 1966 г. и 1988 г. Измерения проводились с сентября 2019 г. по июнь 2020 г. включительно на базе отдела биотехнологий и фиторесурсов Федеральный исследовательский центр «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского» г. Севастополя. В качестве измерительного устройства использовали ранее разработанный автоматический датчик освещённости на базе микроконтроллера Arduino. Основным элементом датчика являлся CdS фоторезистор GL125. Показано, что максимум поглощения фоторезистора приходится на 593 нм, чувствительность в 1,2 раза выше, чем у люксметра. Для пересчёта единиц освещённости в облучённость использовали солнечные спектры при различной высоте над горизонтом для географической широты г. Севастополь. Усреднённый коэффициент перевода клк в Вт/м2 для используемого фоторезистора составил 4,26. Определены количества энергии ФАР в синем, зелёном и красном диапазонах солнечного спектра. Показано, что для наших условий зимой количество красных лучей в солнечном свете в 1,22 раза выше, при этом в синей части наблюдается убыль световой энергии в 1,5 раза. При оценке предельной продуктивности культуры микроводорослей использовали средние значения калорийности 21 кДж/г и КПД фотобиосинтеза 5,58 %. За период наблюдений минимальная величина урожая отмечена за декабря - 133 г СВ/м2, а максимальная за июня - 824 г СВ/м2. Полученные результаты можно рассматривать как некие предельные значения, которые могут использоваться при проектировании промышленных производств микроводорослей на территории южных регионов России.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>This paper presents data on the daily and seasonal changes in the inflow of solar radiation to the working surface of the photobioreactor. The results obtained correspond approximately to the reference data indicated in the literature for our geographical latitude for 1966 and 1988. Measurements were carried out from September 2019 to June 2020 inclusive on the basis of the Department of biotechnologies and phytoresources of the A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS, Sevastopol. A previously developed automatic light sensor based on an Arduino microcontroller was used as a measuring device. The main element of the sensor was a CdS photoresistor GL125. It is shown that the maximum absorption of the photoresistor is 593 nm, the sensitivity is 1.2 times higher than that of the luxmeter. To convert illumination units into irradiance, we used solar spectra at different heights above the horizon for the geographical latitude of Sevastopol. The average coefficient of conversion of klk in W/m2 for the used photoresistor was 4.26. The amounts of energy photometric quantity of irradiance in the blue, green and red ranges of the solar spectrum were determined. For our conditions it is shown, that in winter the number of red rays in sunlight is 1.22 times higher, while in the blue part there is a decrease in light energy by 1.5 times. The average calorific value of 21 kJ/g and the photobiosynthesis efficiency of 5.58% were used to evaluate the limit productivity of microalgae culture. During the observation period, the minimum value of limit productivity was noted for December - 133 g/m2, and the maximum for June - 824 g/m2. The results obtained can be considered as a certain limit in the organization of industrial production of microalgae in the southern regions of Russia.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>солнечный спектр</kwd>
    <kwd>моделирование</kwd>
    <kwd>ФАР</kwd>
    <kwd>предельная продуктивность</kwd>
    <kwd>КПД фотобиосинтеза</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>spectrum of the sun</kwd>
    <kwd>modeling</kwd>
    <kwd>PAR</kwd>
    <kwd>limit productivity</kwd>
    <kwd>efficiency of photobiosynthesis</kwd>
   </kwd-group>
   <funding-group>
    <funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках госзадания ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН», № гос. регистрации АААА-А18-118021350003-6 и в рамках научного проекта № 18-44-920009.</funding-statement>
   </funding-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Torzillo G., Sacchi A., Materassi R., Richmond A. Effect of temperature on yield and night biomass loss in Spirulina platensis grown outdoors in tubular photobioreactors. J. Appl. Phycol, 1991, vol. 3, pp. 103-109.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Torzillo G., Sacchi A., Materassi R., Richmond A. Effect of temperature on yield and night biomass loss in Spirulina platensis grown outdoors in tubular photobioreactors. J. Appl. Phycol, 1991, vol. 3, pp. 103-109.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Markager S., Sand-Jensen K. Patterns of night-time respiration in a dense phytoplankton community under a natural light regime. J. Ecol. 1989, vol. 77, pp. 49-61.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Markager S., Sand-Jensen K. Patterns of night-time respiration in a dense phytoplankton community under a natural light regime. J. Ecol. 1989, vol. 77, pp. 49-61.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Геворгиз Р.Г., Малахов А.С. Пересчёт величины освещённости фотобиореактора в величину облучённости. Севастополь: ООО «Колорит», 2018, 60 с.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Gevorgiz R.G., Malahov A.S. Pereschet velichiny osveschennosti fotobioreaktora v velichinu obluchennosti. Sevastopol': OOO «Kolorit», 2018, 60 s.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Клешнин А.Ф. Растение и свет: теория и практика светокультуры растений. М.: Изд-во АН СССР, 1954, 460 с.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Kleshnin A.F. Rastenie i svet: teoriya i praktika svetokul'tury rasteniy. M.: Izd-vo AN SSSR, 1954, 460 s.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Чекушкин А.А., Лелеков А.С., Тренкеншу Р.П. Моделирование суточных колебаний освещённости в районе г. Севастополя. Актуальные вопросы биологической химии и физики, 2018, т. 3, № 3, c. 547-552.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Chekushkin A.A., Lelekov A.S., Trenkenshu R.P. Modelirovanie sutochnyh kolebaniy osveschennosti v rayone g. Sevastopolya. Aktual'nye voprosy biologicheskoy himii i fiziki, 2018, t. 3, № 3, c. 547-552.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Геворгиз Р.Г., Щепачев С.Г., Король О.Н. Предельная оценка продуктивности микроводорослей в условиях естественного и искусственного освещения. Экология моря, 2010, спец. вып. 80, c. 29-33.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Gevorgiz R.G., Schepachev S.G., Korol' O.N. Predel'naya ocenka produktivnosti mikrovodorosley v usloviyah estestvennogo i iskusstvennogo osvescheniya. Ekologiya morya, 2010, spec. vyp. 80, c. 29-33.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Справочник по климату СССР. Вып. 10. Украинская ССР. Часть 1. Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. Л.: Гидрометиздат, 1966, 124 с.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Spravochnik po klimatu SSSR. Vyp. 10. Ukrainskaya SSR. Chast' 1. Solnechnaya radiaciya, radiacionnyy balans i solnechnoe siyanie. L.: Gidrometizdat, 1966, 124 s.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              CdS Photoresistor Manual. GL125 Series Photoresistor. URL: https://opencircuit.nl/ProductInfo/1000662/GL12528-Datasheet.pdf.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              CdS Photoresistor Manual. GL125 Series Photoresistor. URL: https://opencircuit.nl/ProductInfo/1000662/GL12528-Datasheet.pdf.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Ефимова Т.В. Влияние спектрального состава света на содержание пигментов в клетках микроводорослей. Морской экологический журнал, 2011, отд. вып. № 2, c. 22-28.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Efimova T.V. Vliyanie spektral'nogo sostava sveta na soderzhanie pigmentov v kletkah mikrovodorosley. Morskoy ekologicheskiy zhurnal, 2011, otd. vyp. № 2, c. 22-28.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Козел Н.В., Доманский В.П., Мананкина Е.Е., Адамчик К.О., Дремук И.А., Савина С.М. Влияние спектрального состава светодиодного излучения на структуру фотосинтетического аппарата Spirulina platensis. Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі, 2015, № 2, c. 44-49.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Kozel N.V., Domanskiy V.P., Manankina E.E., Adamchik K.O., Dremuk I.A., Savina S.M. Vliyanie spektral'nogo sostava svetodiodnogo izlucheniya na strukturu fotosinteticheskogo apparata Spirulina platensis. Vescі Nacyyanal'nay akademіі navuk Belarusі, 2015, № 2, c. 44-49.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Белянин В.Н., Сидько Ф.Я., Тренкеншу А.П. Энергетика фотосинтезирующей культуры микроводорослей. Новосибирск: Наука, 1980, 136 с.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Belyanin V.N., Sid'ko F.Ya., Trenkenshu A.P. Energetika fotosinteziruyuschey kul'tury mikrovodorosley. Novosibirsk: Nauka, 1980, 136 s.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Научно-прикладной справочник по климату СССР. Вып. 10. Украинская ССР. Серия 3. Части 1-6. Многолетние данные. Л.: Гидрометиздат, 1988, 224 с.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Nauchno-prikladnoy spravochnik po klimatu SSSR. Vyp. 10. Ukrainskaya SSR. Seriya 3. Chasti 1-6. Mnogoletnie dannye. L.: Gidrometizdat, 1988, 224 s.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">
            
              Benavides A.M.S., Ranglová K., Malapascua J.R., Masojidek J., Torzillo G. Diurnal changes of photosynthesis and growth of Arthrospira platensis cultured in a thin-layer cascade and an open pond. Algal Research, 2017, vol. 28, pp. 48-56.
            
          </mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">
            
              Benavides A.M.S., Ranglová K., Malapascua J.R., Masojidek J., Torzillo G. Diurnal changes of photosynthesis and growth of Arthrospira platensis cultured in a thin-layer cascade and an open pond. Algal Research, 2017, vol. 28, pp. 48-56.
            
          </mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
