Существует много различных факторов влияющих на фотосинтез растений , а именно — процент СО2, водный режим, температура, микро-макроэлементы в растворах гидропоники или в составе почвы и др., одним из основных является освещение и фотопериод.
Сейчас на рынке можно встретить большую разновидность светодиодных фитоламп и фитосветильников для комнатных растений и овощных культур предлагаемые за неплохие деньги, как правило основная масса продукции собрана из светодиодов двух спектров красного и синего, единственное что их различает между собой — это мощность фитолампы и соотношение красных и синих светодиодов в этих фитосветильниках.
Если ознакомиться со светокультурой таких растений как огурцы и томаты, то можно отметиь такие особенности: для огурцов допустимое соотношение синего (400-500 нм), зелёного, жёлтого (500–600 нм) и красного (600–700 нм) излучения составляет 40:40:20%, в то время как для томатов 65:15:20%. Если на огурцы долго воздействовать красным светом более 40%, то последние начнут чахнуть. Вывод таков, огурцам надо ограничить процент красного облучения. Томаты-же наоборот будут развиваться лучше под фитолампами с большим количеством красного излучения. В этой статье я упоминал о жёлтом и зелёном спектре, многие считают, что этот свет совершенно бесполезен для растений, но это не так. Обратим внимание на кривую синтеза хлорофилла, фотосинтеза имеет прогиб в зелёном спектре между красным и синим спектром, и возрастает от синего к красному в процессе фотоморфогинеза. Так-же известно, что в плотных листьях и стеблях растений под воздействием зелёного и жёлтого света лучше проходит процесс фотосинтеза, из-за хорошей проникающей способности зелёного спектра, зелёный свет проникает к нижним листьям ветвистых растений и к густо-посаженным посевам.
Это небольшое отсупление от текста с томатами и огурцами приведено к тому, что со светодиодными светильниками только с красным и синим спектром не так всё просто, все растения разные и потребности у них тоже разные. Самое лучшее освещение для растений дает солнышко или специальные фитолампы, но попробуем разобраться и в остальных спектрах, при помощи которых мы можем приблизить изготовление светодиодной фитолампы близкое по спектру к солнечному свету.
На спектрограмме можно увидеть, что помимо спектров от 445nm до 660nm есть небольшое количество спектров, которые тоже принимают участие в процессах жизнедеятельности растений, а именно дальний красный спектр и ультрафиолетовое излучение.
Итак дальний красный спектр 730nm обладае хорошей проникаемой способностью через толстые слои почвы и слои атмосферы, тормозит процесс фотосинтеза, при этом облучении не синтезируется хлорофил, останавливается строительство светособирающих комплексов, поэтому семена маленьких размеров с маленьким содержанием питательных веществ для начальной активизации не проростают если их укрыть толстым слоем почвы. Вечером солнце заходит за горизонт, лучи света проходят через более толстые слои атмосферы, опять-же дальний красный проникает лучше всех, даже при кратковременном облучением дальним красным происходит отключение всех процессов фотосинтеза перед сном растения. Дальний красный свет граничит с инфракрасным, инфракрасное излучение для растений губительно.
Ультрафиолетовое излучение является невидимым для человеческого глаза световолновым излучением от 10nm до 400nm, дальнее ультрафиолетовое излучение от 10nm-200nm до поверхности земли не доходит т.к. фильтруется атмосферой, по этой причине его второе название-вакуумное УФ излучение и ближнее от 200-400nm, условно разделяется на три категории волн:
1.Ультрафиолет коротких волн (200-290nm)
2.Ультрафиолет средних волн (290-350nm)
3.Ультрафиолет длинных волн (350-400nm)
Короткие волны ультрафиолета высокоэнергичны, обладают способностью изменять и разрушать биологические молекулы. Белки поглощают излучение в пике 220-240nm, нуклеиновые кислоты 260nm, возбуждение от этих лучей приводит к изменению или вообще к разрыву химических соединений, следствие: белки не выполняют свои функции, нуклеиновые кислоты мутируют. Так-же короткие волны вызывают фотолиз воды образуя свободные активные радикалы и перекись водорода, последние в свою очередь окисляют и разрушают органические молекулы, живые клетки начинают отмирать. Для жизнедеятельности растений короткие волны губительны, правда некаторые лабораторные работы с применением в очень малых количествах этого излучения приводили к положительным результатам скорости роста до 50%, но единой формулы применения этого спектра для всех растений нет, для каждого растения применима определённая доза.
Средние волны ультрафиолета подразделяются на две категории, 290-310nm опасные для человека, т.к. вызывают ожоги кожи, сетчатки глаз и 310-350nm относительно менее вредные. Растения при постоянном облучении средними волнами в больших дозах погибают, в малых дозах усиливается пигментация растений, но если средневолновое излучение использовать в малых дозах кратковременно до 20 минут суммарно каждый день, можно добиться положительных результатов ускорений роста и размеров многих видов растений. Растения томатов вырастают на половину крупнее, растения кукурузы крупнее на четверть, хлопчатник и рис от 30 до 50%. Цветение облучаемых растений наступает раньше сроков, а плоды набирают большую массу. Высокогорные виды растений на средневолновое облучение реагируют ещё сильнее, но превышение доз губительно, приводит к ожогам, измельчению листьев, ослаблению и в итоге к гибели растения. Надо иметь в виду, что работать со средними волнами ультрафиолетового излучения т.к. можно помимо пользы нанести вред не только растениям, но и себе.
Длинные волны ультрафиолета безвредны как для человека, так и для растений. Благополучно сказывается на развитие высокогорных растений при долговременном облучении с общим потоком света, в разы увеличивает синтез алкалоидов, эфирных масел и терпенов-это помогает при выращивании укропа, петрушки и странных ёлочек с непонятными шишками. Увеличивает количество цветковых почек заложенных в памяти растения. Дает возможность выращивать растения длинного и короткого дня с использованием освещения одинаковым по времени досветки, т.е. сглаживает фотопериодические реакции, может вызывать покраснения листьев т.к. вызывает синтез антоцианов и каротиноидов.
Евгений Новичков Январь 28th, 2014
Posted In: Без рубрики
|
Комментарии:
|
|
|
