Известный русский ученый и ботаник Тимирязев говорил, что луч света, упавший не на растение, навсегда потерян для человечества.
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.
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.
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.
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.
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.
