Свет для растений
Cвет в жизни растений играет определяющую роль. Ведь световая энергия определяет процесс фотосинтеза. Фотосинтез – поглощение света растением через листья.
В листьях содержится пигмент, (пигмент — окрашенное вещество в организме, участвующее в его жизнедеятельности и придающее цвет коже, волосам, чешуе, цветкам, листьям) называемый хлорофиллом, и именно через него растение поглощает световую энергию.
Активный рост растения, увеличение листьев происходит путем питания растения углеводородами — обычными органическими соединениями. Их вырабатывает растение в процессе фотосинтеза. Углеводороды – результат реакции воды и двуокиси углерода. Однако продуктом, который вырабатывается в завершении фотосинтеза, является кислород – соединение, без которого не могут существовать живые организмы.
Существует ряд факторов, напрямую влияющих на процесс фотосинтеза растений. Прежде всего, интенсивность процесса напрямую зависит от
— содержания двуокиси углерода,
— температуры окружающего воздуха,
— достаточного обеспечения растения водой
Однако для того, чтобы растение развивалось оптимально, важно не только наличие световой энергии, но и спектр света, а также длительность светового периода, когда растение бодрствует, и темного периода, когда оно отдыхает.
Если правильно регулировать длительность светового дня, то стадиями роста растения можно управлять. Так, у растений длинного дня можно регулировать их вегетативную стадию, а также время цветения. В свою очередь, для растений короткого дня световой период должен оставаться на определенном уровне, ведь слишком длительный период света может существенно нарушить время его цветения. Существует и категория растений, которые растут в зависимости от наличия света, но при этом продолжительность темного и светлого периода суток на них не влияет.
Таким образом, правильно регулируя свет, можно достичь качественных результатов в процессе выращивания разных видов растений.
Что же такое спектр света, и как он влияет на развитие растений?
Солнечный свет не является однородным, если рассматривать его спектральный состав. Свет солнца – это лучи, которые имеют разную длину волны. Таким образом, свет – это частица спектра электромагнитных волн, которую человек может видеть. При этом различать человеческие глаза способны область электромагнитного спектра, которая пребывает в промежутке примерно от 400 до 700 нанометров. В нанометрах измеряется длина, и именно эту единицу наиболее часто используют для измерения малых длин.
Но в жизни растений наиболее важное значение имеет физиологически активная и фотосинтетическая активная радиация.
Самые важные лучи для растений – оранжевые (620-595 нм) и красные (720-600 нм). Эти лучи поставляют энергию для процесса фотосинтеза, а также «отвечают» за процессы, влияющие на скорость развития растения. Например, пигменты с пиком чувствительности в красной области спектра отвечают за развитие корневой системы, созревание плодов, цветение растений. Для этого в теплицах используются натриевые лампы, у которых большая часть излучения приходится на красную область спектра.
Так, к примеру, слишком большое количество красных и оранжевых лучей могут задержать цветение растения.
Также в фотосинтезе непосредственное участие принимают и синие, а также фиолетовые лучи (490-380нм). Кроме того, в их функции входит стимулирование образования белков и регулирование скорости роста растения. Те растения, которые растут в природных условиях короткого дня, быстрее зацветают именно под воздействием этих лучей.
Пигменты с пиком поглощения в синей области отвечают за развитие листьев, рост растения и т.д. Растения, выросшие с недостаточным количеством синего света, например, под лампой накаливания, более высокие — они тянутся вверх, чтобы получить побольше «синего света». Пигмент, который отвечает за ориентацию растения к свету, также чувствителен к синим лучам.
Лучи, которые имеют длинную волну (315-380 нм), не позволяют растению чрезмерно «вытягиваться» и отвечают за синтез ряда витаминов. В то же время ультрафиолетовые лучи, которые имеют длину волны 280-315 нм, могут повышать холодостойкость растений.
Таким образом, жизненно важными для развития растений не являются только желтые и зеленые лучи (565-490 нм).
Следовательно, при организации искусственного осветления растений необходимо в первую очередь учитывать их потребность в особенном спектре света.
Данный спектр, нужный растению выдаю специльно разработанные лампы для досветки растений, которые вы можете приобрести в нашем магазине в разделе освещения.
Если рассматривать растения с точки зрения их «отношения» к свету, то их принято делить на три категории:
— светолюбивые
— теневыносливые
— тенеиндифферентные.
В нашем магазине всегда в наличие готовые гроу боксы для растений.
научная статья по теме РОЛЬ ЗЕЛЕНОГО СВЕТА В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИЙ Биология
Текст научной статьи на тему «РОЛЬ ЗЕЛЕНОГО СВЕТА В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИЙ»
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, 2015, том 62, № 6, с. 776-791
РОЛЬ ЗЕЛЕНОГО СВЕТА В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИЙ © 2015 г. И. Ф. Головацкая, Р. А. Карначук
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск Поступила в редакцию 01.04.2014 г.
Зеленый свет наряду с другими участками видимой области электромагнитного излучения приносит растениям информацию об окружающей среде. Зеленый свет является фактором, регулирующим морфологию клеток, тканей и органов, процессы фотосинтеза, дыхания и роста, продолжительность этапов онтогенеза растений. В обзоре обобщены сведения о влиянии зеленого света на жизнедеятельность растений, обсуждены рецепторы зеленого света и механизмы его действия.
Ключевые слова:растения — зеленый свет — фитохромы — криптохромы — фототропины — Zeitlupe — гелиохром — родопсин — фитогормоны — морфогенез — фотосинтез — дыхание — цветение
Растения ведут прикрепленный образ жизни и постоянно находятся под воздействием большого числа внешних факторов, среди которых определяющую роль играет свет, поскольку он является источником энергии для фотосинтеза и сигналом, участвующим в регуляции жизнедеятельности растений. Свет выступает многогранным фактором, характеризующимся качественными (широким диапазоном длины волны) и количественными параметрами (интенсивностью, интегральной суточной радиацией [1], фотопериодом), а также направлением. Свет важен для реализации соответствующих программ развития растений (де-этиоляции, фотоморфогенеза, фотопериодизма, фототропизма и др.). Свет необходим для успешной репродукции растений, поскольку он управляет выбором времени прорастания семян, переходом из вегетативной стадии к цветению, переходом от плодоношения к старению.
Свет контролирует функционирование систем эндогенной регуляции (генной, ферментативной, трофической, гормональной и т.п.), совокупное действие которых обеспечивает адекватную реакцию растений на условия освещения.
Сокращения: БР — брассиностероиды; БС — белый свет; ДКС — дальний красный свет; ЖС — желтый свет; ЗС — зеленый свет; КС — красный свет; СС — синий свет; Ф — фи-тохром; РЗ — рибозид зеатина; Хл — хлорофилл; ЦК — цито-кинины.
Адрес для корреспонденции: Головацкая Ирина Феоктистовна. 634050 Томск, пр. Ленина, 36. Национальный исследовательский Томский государственный университет, биологический институт, кафедра физиологии растений и биотехнологии. Электронная почта: golovatskaya.irina@mail.ru
Оценка поглощения лучистой энергии ФАР целым листом показывает, что его максимумы приходятся на синие (СС, 300—480 нм) и красные (КС, 640—680 нм) области, обусловленные поглощением фотосинтетических пигментов. В связи с этим изменяется спектральный состав света под пологом леса [2] и в глубине посева, куда попадает радиация, проникающая сквозь листья верхних ярусов, обедненная синими и красными лучами и обогащенная зелеными (ЗС, 510—565 нм) и дальними красными лучами (ДКС, ~730 нм). Свет в тени характеризуется уменьшенным отношением КС/ДКС и СС/ЗС [3]. Именно с существованием плотных наземных фитоценозов связывают биологическое значение феномена ЗС [2—4]. Ограничение в поглощении зеленых лучей хлорофиллом (Хл) может играть положительную роль для жизнедеятельности нижних листьев кроны растений и нижних ярусов фитоценоза.
Как оптическая система лист отличается от раствора пигментов двумя аспектами: локальным концентрированием пигментов в хлоропластах (1) и диффузным характером распределения растительных тканей (2). Первая особенность в строении листа обусловливает локальное поглощение света. Вторая особенность, связанная со сложностью организации клеток и тканей растений, приводит к светорассеянию, при этом многократное внутреннее отражение и преломление приводит к существенному увеличению эффективного оптического пути света в тканях растений, ведя как к увеличению поглощающей способности, так и к увеличению отражения света [5]. Так, одни и те же количества пигментов в тканях плодов яблони
поглощают почти на порядок больше света, чем в экстракте [6].
Однако эти особенности могут иметь значение только в том случае, если ЗС будет использован в фотосинтезе. По данным ряда авторов [4, 7], ЗС высокой интенсивности не лимитирует процессы фотосинтеза, но активно регулирует ростовые процессы. Он может полностью обеспечить жизнедеятельность ряда растений при облученности от 300 до 400 мкмоль/(м2 с). Растения Triticum aes-tivum и Raphanus sativus, например, накапливают большую биомассу на ЗС по сравнению с СС той же интенсивности.
К настоящему времени получено значительное количество информации о роли КС и СС в жизнедеятельности растений, о рецепции и тран-сдукции сигнала КС и СС. Остаются не изученными механизмы действия ЗС на рост и развитие растений, а также природа рецептора ЗС.
ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИЙ, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ЗЕЛЕНЫМ СВЕТОМ
Зеленый свет регулирует многие процессы жизнедеятельности растений от прорастания семян до цветения (таблица). Кроме того, он является одним из факторов, управляющих реакциями растений при «синдроме избегания тени» (рост стебля и черешка листа растяжением, цветение), позволяющими конкурировать с соседями в плотном фитоценозе [8]. Однако ЗС может вызывать и фотоповреждение фотосинтетических пигментов, поскольку максимум энергии в солнечном спектре приходится именно на зеленый свет [6].
Зеленый свет проявляет активность в регулировании прорастания семян. Семена Lolium rigidum остаются в покое при набухании на свету, однако после темновой стратификации СС и ЗС активируют их прорастание [9, 10]. Имеются свидетельства о стимулирующем действии коротких экспозиций ЗС на прорастание семян. При этом отмечалась видоспецифичность реакции на ЗС: виды из семейства С^асеае были менее чувствительны к ЗС, чем виды семейств Сотро8Йае или Labiatae [11].
У одноклеточной морской водоросли Scrippsiella trochoidea обнаружен нефотосинтети-ческий низкопороговый фотоморфогенетиче-ский ответ: покоящиеся цисты требуют для прорастания свет, при этом наибольшее действие оказывает ЗС [12].
Интенсивность ростовых процессов во многом зависит от деления и растяжения клеток. Показано, что ЗС (с максимумом 550 нм) обусловливает разрыв интерфазы, нарушая митотическую фазу клеточного цикла, и 50% уменьшение кле-
точного растяжения у Lepidium sativum [13]. Опираясь на эти результаты, можно объяснить причину формирования тонкой листовой пластинки с мелкими клетками мезофилла при длительном культивировании некоторых растений на ЗС [4, 14]. Однако формирование поверхности листа при адаптации к ЗС детерминировано генотипом и продолжительностью онтогенеза. У медленнорастущего вида (Bergenia crassifolia) формируется меньшая листовая поверхность на ЗС по сравнению с белым светом (БС), КС и СС, тогда как у более активно растущего вида (Rhaponticum carthamoides) площадь поверхности листа на ЗС сопоставима с таковой на КС. Рост листа однодольных (Avena sativa и A. fatua) на ЗС происходит активнее и продолжительнее по сравнению с СС [14]. ЗС увеличивает рост растений рода Fragaria и их плодов [15].
Действие узкополосного оптического излучения ЗС с длиной волны 522 нм (70 мкмоль/(м2 с)) снижало сырую и сухую массу листьев и корней Lactuca sativa, что связывают со снижением интенсивности фотосинтеза, скорости транспира-ции и устьичной проводимости по сравнению с КС (639 нм, 88 и 328 мкмоль/(м2 с)) и СС (470 нм, 80 и 328 мкмоль/(м2 с)). Однако действие 180 мкмоль/(м2 с) ЗС на нетто-фотосинтез и содержание РБФК было сопоставимо с действием 88 мкмоль/(м2 с) КС [16].
В процессе изучения воздействия света (12-часовой фотопериод) с длинами волн в диапазоне от 490 до 540 нм было установлено, что на ЗС у сеянцев Brassica oleracea увеличивалась длина гипокотиля, но уменьшалась сырая и сухая масса по сравнению с растениями на СС и КС [17].
Совместное действие СС, КС и 24% ЗС вызывало самый сильный рост растения L. sativa. С увеличением доли ЗС от 24 до 86% в общем световом потоке уменьшался прирост листовой поверхности и сухой массы [18].
При исследовании световой регуляции приживаемости и последующего развития культуры растения Cymbidium insigne in vitro показано, что действие света разного спектрального состава (БС, КС, СС и ЗС) и двух полисахаридов: хитоза-на H и гиалуроновой кислоты (HA9) ускоряло формирование и увеличение протокорм-подоб-ных тел (ППТ). Среди эксплантатов культуры на среде с добавлением хитозана H под ЗС происходило наибольшее образование ППТ и увеличивалась скорость формирования побега и корня. Увеличение биомассы ППТ отмечали при обработке растений HA9 на ЗС [19].
Следует отметить и общую закономерность в регуляторном действии ЗС на морфогенез растений B. crassifolia, Rh. carthamoides, Lychnis chalcedonica, Serratula coronata. Зеленый свет, ре-
Процессы жизнедеятельности растений, контролируемые зеленым светом
Процесс Объект Источник
Прорастание цист Scrippsiella trochoidea [12]
Клеточный цикл (интерфаза) Lepidium sativum [13]
Рост клеток и хлоропластов Avena sativa, A. fatua, Birsonima crassifolia, Rhaponticum carthamoides, Funaria hydrometrica [4, 14, 75]
Рост листа и семядолей A. sativa, A. fatua, B. crassifolia, Rh. carthamoides, Lactuca sativa, A. thaliana [14, 16, 36, 37, 89, 91]
Рост гипокотиля Brassica oleracea [17, 29, 31, 37, 89, 91]
Рост растений род Fragaria, B. oleracea, Lactuca sativa [15, 17, 18, 90, 91]
Рост плодов род Fragaria [15]
Формирование и рост протокорм-подобных тел Cymbidium insigne in vitro [19]
«Синдром избегания тени» Arabidopsis thaliana [3, 61, 79-81]
Движение листьев Albizzia pinnules [51]
Движение устьиц A. thaliana, мутантphotlphot2 [55, 56]
Фототропизм побега и корня A. thaliana [20, 21, 22]
Фототаксис хлоропластов Pleurosira laevis [23]
Миграция фитопланктона в течение суток [24]
Формирование хлоропласта и митохондрий, фотохимическая активность хлоропласта [27, 28]
Фотопериодизм: цветение растений, уровни мР
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.
Почему не стоить забывать про зеленый свет при выращивании растений
Принято считать, что зеленый свет растениям не нужен. Но имеющиеся исследования ясно показывают, что растения используют зеленые длины волн для увеличения биомассы с урожаем, и что это важнейший сигнал для долгосрочного развития и краткосрочной динамической акклиматизации к окружающей среде.
Агрономы и фитотехнологи уже два десятилетия разрабатывают ультимативный спектр света с двумя важными параметрами — он энергоэффективен и в тоже время обеспечивает наиболее быстрое вегетативное и генеративное развитие растений. В этом отношении красный и синий спектры доминируют в индустрии искусственного освещения растений.
Однако игнорирование прочих диапазонов волн ограничивает возможности агронома по управлению другими аспектами экспрессии генов и физиологии растений. Почему современному агроному нельзя отказываться от зеленого спектра нам рассказали специалисты по светодиодному освещению растений из «GoodGrow».
«Космический» прорыв
Дальний красный и ультрафиолетовый спектры изучены не столь подробно, как синий и обычный красный, но на порядок лучше спектра зеленого. Зеленый свет (500-600 нм) обычно отвергался, поскольку считалось, что он не приносит никакой пользы для вегетативного и генеративного роста растений. Традиционно считалось, что зеленый свет отражается от поверхности листа, обеспечивая его зеленый цвет для человеческого глаза.
Так было пока к исследованию непрерывного полного спектра не подключились агротехники и биологи из NASA, проводившие эксперименты по выращиванию растений на космической станции. В таких условиях красный и синий свет неблагоприятны, так как растения под ними выглядят почти черными, из-за чего трудно контролировать их состояние. Проблему решило добавление зеленого света.
В этом космическом исследовании было обнаружено, что 24% добавление зеленого света (от 500 до 600 нм) к красным и синим светодиодам усилило рост салата. Под таким спектром выход биомассы был выше, чем под сочетанием только красного и синего света.
Похожих результатов удалось добиться финской компании Valoya. В своем исследовании они сравнивали лампы ДНаТ (дуговые натриевые), светодиодные биколорные фитосветильники (только красный и синий свет) и полноспектральный прожектор (Синий — 12%, Зеленый — 19%, Красный — 61%, Дальний красный — 8%). Под последними светильниками биомасса салата-латук превышала остальных подопытных на 58%.
Действие зеленого света на растения
Несмотря на то, что фоторецептор, отвечающий за поглощение зеленого спектра, еще не найден, известно, что зеленый свет провоцирует в растении реакции, не зависящие от криптохрома. То есть все как и в синем свете. В условиях низкой интенсивности света зеленый спектр может усиливать дальний красный свет, стимулирующий производство вторичных метаболитов в микрозелени, а также противодействовать производству этих соединений в условиях высокой интенсивности света.
Во многих случаях физиологические изменения в растениях, вызванные зеленым светом, противоположны действию синего света. К примеру накопление антоцианов (пигменты, окрашивающие фрукты и овощи в яркие цвета), индуцированное синим светом, подавляется зеленым. Недавно было обнаружено, что синий свет способствует открытию устьев, в то время как зеленый свет способствует их закрытию.
Синий свет ингибирует раннее удлинение стебля на стадии проростков, тогда как зеленый свет способствует этому. Кроме того, синий свет приводит к индукции цветения, а зеленый свет подавляет его. Более того, было обнаружено, что зеленый свет влияет на удлинение черешков и переориентацию листьев вверх у модельного растения Arabidopsis thalianaboth (Резуховидка Таля), что является признаком симптомов избегания тени. Как видите, зеленый свет очень тесно взаимодействует с синим, поэтому важно не только валовое количество этих двух спектров по отдельности, но и соотношение (синий:зеленый) между ними в проектируемом спектре.
Зеленые фотоны на нижнем ярусе
Как уже упоминалось, зеленый свет вызывает симптомы избегания тени, что вполне логично, если принять во внимание естественные условия, в которых растут растения. В природе не весь зеленый свет отражается от самых верхних листьев куста. Большая его часть (50-90% по разным оценкам) проникает на нижний ярус.
Для растения, растущего в нижнем ярусе леса, зеленый свет является сигналом о том, что оно находится в тени более крупного растения. С другой стороны, растение, находящиеся под беспрепятственным солнечным светом, может воспользоваться преимуществами зеленых фотонов, которые легче проникают в верхние листья, чем красные и синие.
Из всех фотосинтетических пигментов хлорофилл имеет решающее значение для развития высоких растений. Хлорофилл a и b максимально абсорбируются в красной (λ600-700 нм) и синей (λ400-500 нм) областях спектра и с небольшими трудностями в зеленой (λ500-600 нм) области. Считается, что до 80% всего зеленого света проходит через хлоропласт. И это позволяет зеленым фотонам глубже проникать в мезофильный слой листа. То есть, когда зеленый свет рассеивается в вертикальном профиле листа, его путь удлиняется, и поэтому фотоны имеют больше шансов попасть в хлоропласты и быть поглощенными ими при прохождении через лист к нижним листьям растения.
Имеющиеся исследования ясно показывают, что растения используют зеленые длины волн для увеличения биомассы с урожаем, и что это важнейший сигнал для долгосрочного развития и краткосрочной динамической акклиматизации к окружающей среде. От этого спектра не следует отказываться — его следует детально изучать, поскольку он открывает большие возможности для контроля экспрессии генов и физиологии растений в растениеводстве.
Роль света в жизни растений
Процесс связывания и сохранения солнечной энергии называется фотосинтезом. Из всех живых организмов, только растения способны превращать световую энергию в органические соединения.
Мало кто задумывается над вопросами: как происходит рост растений, почему одним культурам требуется для нормальной вегетации 12 часов светового дня, а другим не менее 16 часов. Какой спектр лучей содержит солнечный свет и способны ли его заменить фитолампы.
Эти и другие не менее интересные вопросы будут рассмотрены в рамках этой статьи.
При выращивании растений часто упоминается термин «световой режим». Это совокупность процессов поглощения и превращения растениями световой энергии, с помощью которых формируются их ткани. Процесс фотосинтеза это взаимодействие углекислого газа и воды под действием молекулы хлорофилла и квантов света с образованием молекул глюкозы и кислорода. Хлорофилл содержится в зеленых частях растений. Именно благодаря ему растения и способны поглощать энергию солнца. Чем больше площадь листовой поверхности у растения, тем больше производительность поглощения.
Процесс фотосинтеза не может происходить без смены дня и ночи. Другими словами, темное время для растений также необходимо, как светлое. Процесс фотосинтеза делится на световую и темновую фазы. В световую фазу образуются богатые энергией молекулы для синтеза глюкозы, а в темновую происходит образование органических веществ и в большей степени, необходимой для жизни растения глюкозы. Клетки растений делятся, так они растут и развиваются. Если растение не получит темноту, оно погибнет. В темное время также растения выделяют кислород.
Солнечный свет оказывает на растения значительное влияние. При его недостатке культуры слабеют, останавливаются в росте, их листья теряют окрас, бледнеют. Без освещения в клетках растений уменьшается содержание полезных веществ, таких как белок, сахар, крахмал, масло и т.д. Также при недостатке освещения задерживается или вовсе отсутствует плодоношение культур.
Есть мнение, что солнечная энергия также оказывает положительное влияние на плодородие почвы. В частности, считается, что под воздействием солнечных лучей усиливаются микробиологические процессы: ускоряется окисление гумуса.
ФОТОПЕРИОДИЗМ
Активность процесса фотосинтеза напрямую связана с интенсивностью поступления солнечного света: начинается в утренние часы, нарастает к полудню и, затем, ослабевает к вечеру. Ночью фотосинтез отсутствует.
Фотопериодизм — свойство растений реагировать на продолжительность освещения в течение дня. В связи с этим растения подразделяются на: длинного светового дня (от 13 до 18ч), короткого (менее 12 ч), и нейтрального дня. Культуры с коротким световым днем, как правило, родом из субтропиков: кукуруза, рис, фасоль и др. Растения из умеренных широт относятся к длинному световому дню: горох, горчица, рожь и др.
С помощью укорачивания или удлинения светового дня можно регулировать фазы цветения и плодоношения у растений. Например, у культур короткого светового дня, сокращение осветительного периода вызывает сокращение вегетативной фазы к репродуктивной. У растений длинного дня, увеличение светового периода, стимулирует на переход в фазу цветения.
Требования к освещению у культур отличается. По интенсивности поглощения света растения подразделяют на светолюбивые (гелиофиты), теневыносливые (сциогелиофиты) и тенелюбивые (сциофиты). Первая группа, как правило, выходцы из Южных регионов и негативно реагирует на рассеянный свет. К ней относится большинство огородных культур, плодовых деревьев, пальмы, суккуленты, розы и другие. Теневыносливые же растения наоборот предпочитают рассеянный свет и плохо переносят прямые солнечные лучи. К таким относятся многие ягодные кустарники и ароматные травы. Тенелюбивые культуры предпочитают затененные участки, и их потребность в свете достаточно ограничена. Среди таких растений можно назвать лимонник, актинидия, листовые салаты и некоторые сорта земляники.
Также на объем получаемой солнечной энергии влияют широта местности, погодные условия и запыленность атмосферы, размеры и формы листовой поверхности.
КОЛИЧЕСТВО СВЕТА ЗАВИСИТ ОТ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОКОН
На подоконнике растения получают, как правило, одностороннее освещение. Больше всего освещения получают угловые комнаты и окна, которые «смотрят» на восток, запад и юг.
Даже на одном окне условия освещенности неодинаковы. Правая сторона окна, обращенного на запад, получает больше света, чем левая. На подвесной полке окна освещение будет только боковое, а на самом подоконнике верхнее.
Продолжительность освещения также зависит от расположения окна. На южной стороне солнце «работает» в течение 6-9 часов. Юго-западные, юго-восточные и восточные окна освещаются солнцем с утра до полудня, западные — только во второй половине дня. Окна, обращенные на север, пропускают ровный, почти неизменной интенсивности свет в течение всего дня.
Интенсивность солнечного освещения окон зависят от географической широты. На Урале большую часть дня растения освещаются рассеянным светом. Также поглощение света зависит от цвета стен комнаты. Чем светлее комната, тем выше коэффициент поглощения.
ДОСВЕЧИВАНИЕ
Свет для растений является неотъемлемой частью их созревания. Для выращивания растений в домашних условиях, особенно в зимний период, естественного освещения недостаточно. Особенно нехватка света ощущается при выращивании рассады. Хорошей альтернативой солнечной энергией являются фитолампы. От обычных ламп они отличаются генерацией фотонов в узком диапазоне. Растения поглощают только красный и голубой свет. Красный спектр способствует прорастанию семян, формированию корневой системы, цветков и дозреванию плодов культур. Голубые лучи укрепляют стебли, формируют междоузлия и отвечают за синтез углеродов. Таким образом, фитолампы обеспечивают наилучшие условия для развития растений. Обычные лампы не имеют подходящего спектра, поэтому не подходят для досвечивания.
Еще одно достоинство фитолампы в том, что она исключает излучение ультрафиолетового и инфракрасного светов, которые вредны растениям.
Выбираем фитолампу
В продаже встречаются в основном два вида фитоламп: красно-синего и полноспектрального свечения. Для человеческого глаза красно-синий спектр видится фиолетовым свечением, полноспектральный – нежно-розовым, в нем присутствуют желтый и зеленый спектр. Лампы полного спектра улучшают цвет зелени, ускоряют цветение и завязь плодов, приятны человеческому глазу и способны полностью заменить солнечный свет. Необходимая длина волны для растений красного свечения должна быть 660 нм, синего — 440 нм. Другие показатели длин не дадут фитоспектра и будут бесполезны для растений.
Для растений используют люмисцентные и светодиодные лампы. Последние, стоят значительно дороже, но интенсивность свечения у них значительно выше, и служат они, как правило, в 5, ато и в 10 раз дольше. Еще отличает их от люмисцентных то, что они не нагреваются. Люмисцентные лампы устанавливают ближе – на расстоянии 15-20 см от листьев. Для светодиодных ламп этот показатель равен 40-50 см. Чем мощнее показатель лампы, тем больше увеличивается ее расстояние до культуры.
При выборе фитоламп обращайте внимание на такую характеристику, как угол светового потока. Чем показатель шире, тем большую площадь освещения захватит. Еще один ключевой показатель у фитоламп — Фотосинтетический фотонный поток (ФФП). Оптимальный показатель ФФП для рассады и комнатных растений – 30-45 мкмоль/c.
Для удобства в регулировке продолжительности досвечивания удобно использовать таймеры.
Правила использования фитоламп
В использовании ламп главное соблюдать определенные условия, чтобы правильно организовать процесс досвечивания саженцев.
· Располагайте лампу только над растением, это особенно важно на этапе всхожести.
· Следите за тем, чтобы тепло, исходящее от лампы было не слишком горячим. Подержите руку над лампой некоторое время на уровне рассады. Руке не должно быть дискомфортно.
- Для удобства установки фитолампы, используйте высоту полок на нужном расстоянии.
- Не превышайте продолжительность досвечивания саженцев. Как правило, светлое время для растений не должно быть более 15 часов. Допускается круглосуточное освещение рассады в течение первых трех дней.
- Для эффективного использования ламп используйте отражатели. Для этой цели отлично подойдут фольгированные поверхности. Отражатели способствуют освещению сконцентрироваться на растениях и повысят эффект лампы.
Агротехнические приемы на открытом грунте, усиливающие эффективность солнечных лучей.
С помощью различных приемов регулирования светового режима можно значительно увеличить производительность культур. К примеру, равномерное распределение растений по площади позволяет оптимальным образом обеспечить растения светом. Более эффективное использование солнечной энергии в расчете на единицу площади почвы дают смешанные посевы. То есть, на южных сторонах и возвышенностях высаживаются светолюбивые растения. В местах, где солнца не достаточно, размещают теневыносливые культуры.
Густота посадок напрямую влияет на пропускную способность солнечной энергии к растениям, поэтому важно соблюдать рекомендации производителей относительно расстояния между саженцами.
Также важно направление посадок. Высаженные культуры с севера на юг, благодаря лучшему освещению в утренние и вечерние часы и взаимного затенения друг другом в полуденные часы, показывают лучшую урожайность
Для усиления фотосинтетической деятельности и повышения урожая также играют роль сроки посева. Запаздывание с посевом приводит к уменьшению накопления органического вещества и снижению урожайности. Посадка же на ранних сроках, наоборот положительно влияет на урожайность.
В заключении хочется подытожить. Растения, по своей сути, уникальные организмы, они доносят до всех живых существ нашей планеты энергию солнечных лучей. Благодаря этой энергии сегодня, как и тысячу лет назад, человек получает от растений: пищу, топливо, одежду и лекарства. В конце концов, растения поглощают углекислый газ и вырабатывают жизненно необходимый для нас кислород. А без света, все это было бы невозможно.