Для чего нужно освещение для растений

Обзор вариантов освещения для растений

Выращивание растений в закрытых помещениях требует соблюдения определенных требований к микроклимату и освещению. Оптимальным вариантом будет возможность установки зеленых питомцев на застекленных террасах, балконах или лоджиях в квартире, где естественный световой режим обеспечивается солнечным светом. Однако даже при невозможности сделать это допускается выращивание растений при искусственном освещении, заменяющим солнце. Для этого подбирают правильные источники света в соответствии с требованиями каждого типа зеленых насаждений.

Определение потребности растений в свете

Для нормального существования любого комнатного и оранжерейного растения ежедневно требуется определенное количество света. При недостаточном освещении и несоблюдении правильного соотношения темных и светлых периодов цветы и другие насаждения будут неправильно расти, цвести и плодоносить. А результатом станут недоразвитые листья, нездоровый цвет и немногочисленные плоды. Избежать такой ситуации поможет приведение искусственного света в соответствие с потребностями растений.

По необходимости в освещении комнатная флора разделяется на несколько групп:

  • Растения с потребностью в ярком свете (на уровне 10 тысяч люкс и выше). К ним относят кактусы, семейства розовых, миртовых и кутровых (включая олеандр), и все остальные насаждения, предпочитающие открытую местность. При недостаточной освещенности их листья могут стать однотонными.
  • Зеленые насаждения, предпочитающие умеренное освещение (4–6 тыс. люкс). Среди них — эпифитные кактусы, мальвовые, гранатовые и бобовые растения, пальмы и бегония.

Приведенные цифры освещенности приблизительны, однако могут послужить основой для расчета системы освещения. В зимнее время можно обойтись и меньшими значениями. А замеры освещенности можно провести с помощью специальных приборов — фотометров и люксметров. Или же скачать из Play Market соответствующее приложение, позволяющее использовать для измерения камеру вашего смартфона.

Способность разных видов приспособиться к изменению освещения

При расчетах системы стоит учитывать и такой фактор, как возможность приспособления растений к меняющимся условиям освещения, то есть способность реагировать на недостаток и избыток света в течение дня. Так, более старые экземпляры способны выдерживать значительные колебания света, используя при его недостатке заранее накопленные в корневой системе питательные вещества. Для того чтобы нанести им серьезный вред требуется несколько месяцев недостатка или избытка света.

Для молодых растений характерна быстрая реакция, и на них может повлиять постоянно изменяющийся и неподходящий световой режим в течение всего нескольких суток. Такую флору обязательно требуется выращивать или на улице, или, если не позволяет микроклимат и другие условия, в правильно освещенном помещении, учитывая, что светолюбивым экземплярам требуется больше света, тенелюбивым — меньше.

Растения средних широт требуют светового дня длительностью не меньше 12 часов. Растущая в тени пуансеттия, наоборот, нуждается в коротком периоде относительно яркого света и зацветает только после 7–8 недель в условиях длинной ночи. А в зимнее время дополнительной подсветки, отвечающей тем же правилам, что и обычное искусственное освещение, требуют даже растения, стоящие на подоконнике или в застекленной оранжерее.

Выбор хорошей системы

Системы освещения характеризуются тремя основными параметрами:

    Интенсивностью, требующей соблюдения допустимых условий для каждого растения. Поэтому экземпляры с различной потребностью света должны располагаться отдельно друг от друга — желательно группами: тенелюбивые в одном помещении, светолюбивые — в другом.

Типы осветительных приборов

В продаже можно найти три основных вида приборов, обеспечивающих искусственное освещение для комнатных растений — светодиоды, лампы накаливания и люминесцентные светильники. К каждому из них выдвигаются свои требования, однако главным является достаточная интенсивность и предотвращение обжигания цветов и листьев.

Лампы накаливания

За счет небольшой светоотдачи использование ламп накаливания в качестве фитоламп не рекомендуется. Кроме того, что такое оборудование не способно эффективно заменять солнечный свет, оно еще и сильно греется и не может размещаться вблизи освещаемых растений. А на большом расстоянии создаваемые ими условия недостаточны для большинства экземпляров. В цветоводстве лампа накаливания может применяться или для нагрева воздуха в оранжерее, или в комплекте с люминесцентным источником, добавляя в спектр красный свет.

Более подходящее устройство для использования в качестве фитолампы — OSRAM Concentra Spot Natura. Она имеет встроенный рефлектор и создает лучшие условия по сравнению с обычным вариантом.

Люминесцентные лампы

Если подсветка растений осуществляется с помощью люминесцентных (они же флуоресцентные) ламп, желательно приблизить спектр к естественному, совмещая их с другими источниками освещения. Использование только газоразрядного светильника допускается для флоры высотой не более 1 метра. Другие растения требуют совмещения двух ламп — люминесцентной и накаливания. При этом для сохранения постоянной интенсивности света газоразрядные источники должны меняться не реже 1 раза в год. Большой популярностью пользуется лампа OSRAM FLUORA, понравившаяся многим из-за доступности.

Кроме обычных люминесцентных ламп для создания допустимых условий освещенности используются такие варианты:

  • Специальные люминесцентные, отличающиеся составом люминофора и подходящие для любых условий — от постоянного освещения флоры до периодического досвечивания.
  • Компактные, со встроенным балластом. Отличаются повышенной мощностью и светоотдачей, подходят для обычных патронов, а единственным недостатком можно назвать только высокую стоимость. Их применяют для освещения отдельных растений, подвешивая на высоте 0,3–0,4 м над ними.

Светодиоды

Современные светодиодные лампы для освещения растений тоже считаются неплохим способом получения достаточной интенсивности света. Использующее светодиодные источники приспособление обойдется дороже при покупке, однако сэкономит электричество в процессе использования за счет высокого КПД на уровне 95% и эксплуатационного срока не менее 50 тысяч часов (от 8 до 10 лет даже при освещении светолюбивых растений). А еще светодиодная лампа не требует, в отличие от газоразрядных источников, дополнительных систем охлаждения и пускорегулирующей аппаратуры и даже при близком расположении к растениям не нагревает их листья и стебли.

Еще одним преимуществом таких светильников является возможность использовать светодиод, состоящий из нескольких кристаллов, каждый из которых излучает свет в своем диапазоне. Благодаря этому, управляя силой тока каждого кристалла, можно выполнять изменение спектра в соответствии с потребностями растения:

  • лучшим вариантом светодиодных ламп для обычного развития флоры является источник, излучающий волны в диапазоне 430 нм;
  • для стадии вегетации или роста подходит светодиод со спектром около 455 нм (синий свет);
  • при цветении растения светодиодная лампа должна испускать волны 600–700 нм (красный свет, зона максимального пика фотосинтеза).

Большинство других диапазонов спектра непригодны для выращивания растений, а длина волны менее 315 нм считается вредной для их развития. Поэтому выбирать светодиодный источник требуется только в спектре от 400 до 700 нм и с учетом определенных нюансов:

  • для замены стоваттной лампочки или 25-ваттного люминесцентного источника требуется светодиод или группа таких светоизлучающих диодов мощностью около 15 Вт;
  • выгоднее приобретать дорогую европейскую продукцию, чем более выгодную китайскую, срок службы которой не всегда соответствует указанным в документации характеристикам;
  • специальные светодиодные фитолампы могут сразу иметь настройки для различных фаз роста растений.

Ультрафиолетовые лампы

Использование ультрафиолетовой лампы для растений — вопрос спорный, так как, по мнению некоторых растениеводов, эта часть спектра не только не полезна, но и небезопасна для флоры. А волны с длиной менее 315 нм считаются гибельными для большинства растений. Однако часть ультрафиолетового спектра все же может приносить определенную пользу — длинные лучи (от 315 до 380 нм) обеспечивают растениям условия, необходимые для обмена веществ и роста. При длительном освещении таким светом зеленые насаждения становятся короче, а листья утолщаются.

Отмечено, что УФ-лучи действуют с максимальной эффективностью при достаточном уровне обычного освещения и поддерживании подходящей для растений температуры воздуха. Так как чем меньше света попадает на листья и ствол в обычных условиях, тем сильнее они повреждаются ультрафиолетовыми лучами. Допускаемое время воздействия УФ-лучей на растение не должно превышать 15–20 минут в сутки. При этом желательно, чтобы тот же свет не попадал на людей и домашних животных.

Устройство системы освещения

Выбирая, какая система будет обеспечивать искусственное освещение растений, размещение светильников, следует ориентироваться и на размеры флоры:

  • Компактные люминесцентные лампы с балластом станут хорошим выбором для создания нормальных условий для группы расположенных рядом небольших растений.
  • Отдельно стоящим высоким экземплярам лучше всего подойдут прожекторные светильники с газоразрядными лампами, например, натриевыми.

Источник



Растения и свет

Растения не могут существовать без света, ведь свет – это одно из главных условий для их развития. Свет – единственный доступный растениям источник энергии, так необходимый для фотосинтеза. Фотосинтез – это совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных реакциях, в том числе превращение углекислого газа в органические вещества. Другими словами это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды при участии хлорофилла.

Биологическая роль света зависит от его спектрального состава, интенсивности, суточной и сезонной периодичности.

Солнечная радиация представляет собой непрерывный спектр от 290 до 3000 нм. Ультрафиолетовые лучи (УФЛ) меньше 290 нм губительны для живых организмов. Они задерживаются озоновым слоем атмосферы Земли. Длинноволновые УФЛ (290-380 нм) в небольших дозах способствуют синтезу пигментов и некоторых витаминов у растений. Они также задерживают «вытягивание» растений и повышают стойкость к низким температурам. Самую важную роль играет видимая область спектра (390-710 нм), которую называют фотосинтетически активной радиацией. Видимый свет влияет на образования хлорофилла, стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот, влияет на газообмен и транспирацию, повышает активность светочувствительных ферментов и влияет на процессы роста, развития, цветения и плодоношения растений.

Красные (720-600 нм) и оранжевые (620-595 нм) лучи являются основными поставщиками энергии для фотосинтеза и влияют на изменение скорости развития растений. Их избыток задерживает цветение растения. Синие и фиолетовые лучи (490-380 нм) участвуют в процессе фотосинтеза и образовании белков. Они также регулируют скорость развития растения и ускоряют цветение растений.

Желтые (595-565 нм) и зеленые (565-490 нм) лучи не оказывают влияния на жизнедеятельность растений. Поэтому эта область спектра не поглощается растением, а отражается, в результате чего мы видим растения именно зелеными.

Растения и свет

Спектральный состав света, его интенсивность, а также продолжительность светового дня различны для разных мест обитания растений. По отношению к количеству света, необходимого для нормального роста и развития растений, выделяют четыре группы растений:

1. Светолюбивые растения любят свет и требуют хорошей освещенности. Они обычно растут на открытых солнечных местах. К ним относят почти все виды кактусов и других суккулентов, маслинные, миртовые, розовые и др. виды. Комнатные растения этой группы хорошо растут на окнах с южной стороны.

2. Тенелюбивые растения приемлют слабую освещенность и полутень. К ним относят марантовые, бегонии, некоторые бромелиевые, ароидные, виноградовые, мальвовые, камнеломковые, драцены и др. виды. Наиболее подходящие для них окна с северной стороны. Они неплохо себя чувствуют, даже если расположены далеко от источника света.

3. Теневыносливые растения лучше растут и развиваются при хорошей освещенности, но и хорошо адаптируются к слабому свету. К этим растениям относят: хвойные, большинство папоротниковых, плющи, амариллисовые, бобовые, пеларгонии, орхидные, толстянковые и др. Для них отлично подходят восточные и западные окна.

4. Существует еще одна группа – компасные растения . Узкая сторона таких растений обращается к югу или северу, а широкая – на запад или восток (латук дикий или австралийские эвкалипты). Благодаря такой особенности эти растения никогда не дают тени.

В зависимости от светового режима у растений выработались особенные качества. Прежде всего это заметно по листьям. У светолюбивых растений листья обычно более мелкие; они расположены вертикально или под различным углом по отношению к солнечным лучам во избежание перегрева. У многих растений поверхность листа блестящая. Она покрыта восковым налетом или густым пухом, что помогает отражать и ослаблять действие палящих солнечных лучей. Листья теневыносливых растений всей своей пластинкой ориентированы к свету, располагаясь в виде мозаики, чтобы не затенять друг друга.

Огромное влияние на рост и развитие растений оказывает длина дня и ночи. В связи с этим выделяют следующие группы растений:

растения короткого дня: для цветения им необходимо 8-12 часов света в сутки (хризантемы, рис, капуста, табак и др.);

растения длинного дня: растут, цветут и плодоносят при длине светового дня более 12 часов в сутки (глоксиния, сенполия, картофель, морковь и др.);

растения не требовательные к длине дня: их цветение наступает при любой длине дня, кроме очень короткой (томаты, виноград, флоксы, розы, бегония и др.)

растения чередования длинных и коротких дней: цветут только после смены коротких зимних дней длинными весенними днями (пеларгония) или же наоборот – цветут только зимой (цикламен, камелия).

Что же происходит с растениями при избытке или же недостатке освещения?

Недостаток света, что включает также недостаточную продолжительность светового дня, приводит к изменению окраски листьев – молодые листья становятся бледнее и мельче, чем обычно; пестроокрашенные листья теряют яркость и становятся зелеными; нижние листья желтеют, засыхают и опадают; междоузлия удлиняются; стебли становятся тонкими; цветение становится скудным или полностью отсутствует. В конечном результате растение погибает. Большему риску при недостатке света подвержены молодые растения. Взрослые растения некоторое время могут использовать запасы питательных веществ, накопленные в корнях.

Недолгий недостаток света можно компенсировать понижением температуры воздуха. Некоторые растения могут выдержать понижение температуры среды до 12-14 градусов по Цельсию.

Наиболее разумный вариант – это переставить растение в более светлое место или же организовать дополнительную подсветку.

При избытке света происходит частичное разрушение хлорофилла, что выражается в осветлении расцветки листьев (они становятся желто-зелеными). Также появляется ожог на листьях в виде коричневых и серых пятен. Рост растений замедляется, их междоузлия остаются маленькими, листья вырастают короткими и широкими, а в некоторых случаях последние скручиваются вдоль центральной жилки.

В этих случаях необходимо переставить растение в менее освещенное место. Нужно защитить растения от сухости, опрыскав теплой водой (25-30 0 С).

Приучать растения к сильному освещению, даже если они светолюбивы, следует постепенно. Особенно чувствительны к сильному освещению молодые растения, свежепосаженные черенки и проростки, которые необходимо выращивать при рассеянном свете. Также не следует опрыскивать растения, находящиеся на прямом солнечном свете, так как это может вызвать ожоги. В случае выращивания растений в почве, их поливают ранним утром или вечером во избежание преждевременного испарения воды.

Растения различают периоды относительного покоя и роста. Период относительного покоя приходится на осень-зиму, когда рост некоторых растений замедляется, а необходимость в солнечном свете снижается. В это время лучше поместить растения в более прохладные и затемненные помещения на 3-4 месяца. Период роста приходится на весну-лето, когда растение нуждается в большом количестве света. Несмотря на подобную сезонность, некоторые растения не прекращают своего роста и в холодный период года. Большинство из них начинают испытывать недостаток света, на что они незамедлительно реагируют.

В наших широтах самый короткий световой день равен 8 часам, а самый длинный более 16 часов. Поэтому в осенне-зимний период не обойтись без подсветки растений. Рационально было бы подсвечивать растения утром и вечером по 3 часа – до начала светового дня и после его окончания.

Какие же лампы наиболее подходящие для этой цели?

Лампы накаливания не совсем удачный вариант. У них малый коэффициент полезного действия, так как часть электроэнергии преобразуется в свет, а другая часть в тепло. Помимо того, эти лампы потребляют много электроэнергии и быстро перегорают. Их световой спектр не подходит для фотосинтеза из-за того, что в нем имеется много красных, оранжевых и инфракрасных лучей, которые только ускоряют вертикальный рост растений. Лампы накаливания вырабатывают много тепла, что может привести к ожогу листьев.

Люминесцентные лампы обладают высокой светоотдачей и низкой теплоотдачей, что позволяет поместить лампу близко к растению (от 15 см). Эти лампы обладают спектром дневного света, который является оптимальным для выращивания растений. Срок службы таких ламп дольше, чем ламп накаливания, и энергопотребление значительно ниже.

Натриевые газоразрядные лампы (ДНаТ) обладают оптимальными характеристиками для растений: у них высокая светоотдача, они известны большим сроком службы и не высокой ценой, но, тем не менее, их спектр излучения не является идеальным для растений.

Спектр светодиодных фитоламп наиболее подходящий для растений по спектру излучения, но пока остаются довольно дорогими.

При использовании подсветки растений следует помнить, что освещенность зависит от расстояния лампы от растения. Поэтому необходимо регулировать это расстояние в зависимости от мощности лампы. Появление ожогов говорит о слишком близком расположении лампы и, наоборот, вытянутые стебли, бледная расцветка листьев дают нам знать, что источник света расположен слишком далеко.

Обобщив все вышесказанное, приходим к некоторым выводам:

  • Для нормального роста, развития, цветения, плодоношения растений им необходим свет, который играет решающую роль в процессе фотосинтеза;
  • Не вся солнечная радиация является «полезной» для растений. Именно видимая область спектра (390-710 нм), а точнее красные и синие лучи поглощаются растениями, и их энергия помогает растению регулировать все жизненно важные процессы: образование хлорофилла, биосинтез белков и нуклеиновых кислот, газообмен, рост, цветение, плодоношение и др.
  • Растения отличаются друг от друга в зависимости от дозы света, которая необходима для их развития. Здесь играет роль продолжительность светового дня, смена дня и ночи, времена года;
  • Необходимо наблюдать за растениями, выявлять первые признаки недостатка или избытка света, незамедлительно реагировать, чтобы исправить сложившуюся ситуацию;
  • Осенне-зимний период в наших широтах характеризуется коротким световым днем. В этот период необходимо увеличить длительность светового дня искусственно еще хотя бы на 6 часов, что достигается при помощи дополнительного освещения.

И последнее: растения очень чувствительны к перемене их расположения по отношению к свету. Поэтому старайтесь избегать частые перестановки. Единственное, что нужно для равномерного роста листьев растений – это периодическая ротация растения по отношению к источнику света (в случае одностороннего освещения).

Источник

Для чего нужно освещение для растений

Зимой в некоторых окнах жилых домов можно увидеть необычный фиолетовый свет. Это цветоводы включают специальные лампы над растениями, которые издают такое свечение. Зачем они это делают? Оказывается, фиолетовое излучение служит своего рода подкормкой для многих цветов. Подробно мы расскажем об этом в статье.

Цвет солнечного спектра и фотосинтез

Во второй половине XIX века русский биолог Климент Тимирязев и немецкий естествоиспытатель Теодор Энгельман независимо друг от друга сделали важное открытие. Они разложили солнечное излучение на разные цвета спектра и пробовали освещать растения каждым из них. При этом ученые наблюдали за скоростью фотосинтеза. Так называется процесс, при котором листья поглощают углекислый газ, а выделяют кислород. Эта биохимическая реакция протекает только при свете.

Тимирязев и Энгельман пришли к одинаковым выводам. В ходе экспериментов выяснилось, что фотосинтез наиболее активно протекает при красном и синем излучении. Зеленый свет практически не влияет на этот процесс.

Ученые объяснили это тем, что в фотосинтезе участвуют специальные растительные пигменты — хлорофиллы и каротиноиды. Эти вещества прекрасно поглощают излучение красного и синего спектра, но не реагируют на зеленый свет.

Зачем еще нужен свет растениям

Климент Тимирязев обратил внимание еще на одну особенность красного освещения. В лучах этого цвета заключена энергия, которую растения полностью используют для образования биомассы. Если же освещать теплицы синим излучением, то половина энергии будет преобразовываться в тепло и теряться.

Ученый пришел к выводу, что оптимальный вариант — это освещение теплиц только красным светом вместо естественных солнечных лучей. По мнению Тимирязева, это помогает растениям эффективнее использовать энергию и накапливать максимальное количество питательных веществ.

Но практика показала, что полная замена солнечных лучей на красный спектр далеко не всегда дает положительные результаты. Растения начинали чахнуть и приносить меньше плодов.

Это связано с тем, что свет нужен не только для фотосинтеза. Солнечные лучи помогают раскрыться устьицам, через которые происходит газообмен с окружающей средой. Освещение также способствует распусканию бутонов и регулирует движение листьев.

В растительных клетках есть специальные фоторецепторы. Они реагируют на световые сигналы и меняют в зависимости от этого обмен веществ. Эти рецепторы воспринимают в первую очередь синие и красные лучи. Но они также улавливают зеленый цвет и ультрафиолет. Поэтому на жизнь растения влияет не один определенный цвет, а целый комплекс световых сигналов.

Эксперименты в космосе

В XX веке ученые использовали для освещения теплиц светофильтры. Эти устройства превращали белые лучи в цветные. Выяснилось, что растения хорошо развиваются при синем свете. При красном и зеленом освещении развитие садовых и сельскохозяйственных культур значительно ухудшается.

Затем на смену светофильтрам пришли светодиоды. Эти устройства отличались большей экономичностью и миниатюрностью, а также не содержали ядовитых элементов.

Светодиодными лампами заинтересовались специалисты по космическому растениеводству. Они попробовали вырастить в космосе зеленый салат, чтобы обеспечить космонавтов витаминами. При красном свете растение получалось мелким, неполноценным и непригодным для питания.

Тогда агрономы решили добавить к красному свету синий и создали освещение фиолетового цвета. Это позволило получить полноценные листья салата, которые пригодны для питания космонавтов. Ученые решили, что фиолетовый свет наиболее благоприятен для растений

Опыт с пшеницей

В 1990-е годы ученые проводили опыты с карликовой пшеницей. Они хотели использовать этот злак для питания космонавтов. Одну часть семян исследователи поместили под чисто красный свет, другую — под фиолетовый, а третью — под обычные люминесцентные лампы.

Результат этого опыта был неожиданным. При красном освещении выросли растения небольшого размера, но вполне полноценные. Они цвели и давали семена.

Физиологи до сих пор не могут объяснить это явление. Предполагается, что карликовая пшеница имеет другой набор фоторецепторов, чем зеленый салат. Поэтому она лучше воспринимает красные лучи.

Цвет излучения и особенности растений

В наши дни светодиоды для растений стали дешевыми. Они используются не только специалистами по космическому растениеводству, но также агрономами и цветоводами-любителями.

Выяснилось, что фиолетовый свет подходит не всем культурам. Например, шпинат и редис при красно-синей подсветке растут хуже, чем при естественном освещении. Этим растениям необходимы лучи разных цветов спектра.

Бывают случаи, когда схожие и родственные растения требуют освещения разными лучами солнечного спектра. Поэтому агрономам часто бывает очень трудно подобрать освещение для теплиц в условиях дефицита естественного света.

Казалось бы, проще всего повесить над растениями универсальные белые светодиоды. Но это не лучший вариант решения проблемы. Ведь белое освещение состоит из синего, желтого и оранжевого света. Оно не дает растениям всего необходимого спектра лучей. Такой светодиод излучает чрезмерное количество синего света, но очень мало красного.

Как цвет спектра меняет качества растений

Опытные садоводы знают, что светильники определенного цвета влияют на качества растений. Например, если вам нужно вырастить крупный экземпляр с обильной листвой, то лучше использовать зеленый и белый свет. Если вы станете освещать растение синими и красными лучами, но вся световая энергия уйдет на рост верхних листьев. При этом нижележащие листики будут получать мало хлорофилла и получатся слабыми.

Освещение также влияют на запах и цвет разных культур. Чтобы получить более ароматный тимьян, нужно использовать красные светодиоды. Если добавить в светильники ультрафиолетовый спектр, то можно усилить окраску листьев салата, ускорить созревание помидоров и повысить содержание полезных веществ в плодах.

Фиолетовый свет для домашних растений

Мы рассказали о влиянии фиолетового цвета на сельскохозяйственные и огородные культуры. Но зачем люди используют сине-красные фитолампы для комнатных цветов?

В теплое время года домашние растения получают весь необходимый спектр лучей из естественного солнечного света. Но зимой комнатным цветам может не хватать энергии. Ведь часто мы выращиваем у себя дома такие виды растений, которые происходят из южных широт и любят тепло. Сине-красные фитолампы, излучающие фиолетовый свет, используются для того, чтобы подпитать такие цветы дополнительной энергией и ускорить их развитие.

Источник

"Вкусный" свет: для чего над растениями вешают фиолетовые лампы

Зимой в некоторых окнах жилых домов можно увидеть необычный фиолетовый свет. Это цветоводы включают специальные лампы над растениями, которые издают такое свечение. Зачем они это делают? Оказывается, фиолетовое излучение служит своего рода подкормкой для многих цветов. Подробно мы расскажем об этом в статье.

Цвет солнечного спектра и фотосинтез

Во второй половине XIX века русский биолог Климент Тимирязев и немецкий естествоиспытатель Теодор Энгельман независимо друг от друга сделали важное открытие. Они разложили солнечное излучение на разные цвета спектра и пробовали освещать растения каждым из них. При этом ученые наблюдали за скоростью фотосинтеза. Так называется процесс, при котором листья поглощают углекислый газ, а выделяют кислород. Эта биохимическая реакция протекает только при свете.

Тимирязев и Энгельман пришли к одинаковым выводам. В ходе экспериментов выяснилось, что фотосинтез наиболее активно протекает при красном и синем излучении. Зеленый свет практически не влияет на этот процесс.

Ученые объяснили это тем, что в фотосинтезе участвуют специальные растительные пигменты — хлорофиллы и каротиноиды. Эти вещества прекрасно поглощают излучение красного и синего спектра, но не реагируют на зеленый свет.

Зачем еще нужен свет растениям

Климент Тимирязев обратил внимание еще на одну особенность красного освещения. В лучах этого цвета заключена энергия, которую растения полностью используют для образования биомассы. Если же освещать теплицы синим излучением, то половина энергии будет преобразовываться в тепло и теряться.

Ученый пришел к выводу, что оптимальный вариант — это освещение теплиц только красным светом вместо естественных солнечных лучей. По мнению Тимирязева, это помогает растениям эффективнее использовать энергию и накапливать максимальное количество питательных веществ.

Но практика показала, что полная замена солнечных лучей на красный спектр далеко не всегда дает положительные результаты. Растения начинали чахнуть и приносить меньше плодов.

Это связано с тем, что свет нужен не только для фотосинтеза. Солнечные лучи помогают раскрыться устьицам, через которые происходит газообмен с окружающей средой. Освещение также способствует распусканию бутонов и регулирует движение листьев.

В растительных клетках есть специальные фоторецепторы. Они реагируют на световые сигналы и меняют в зависимости от этого обмен веществ. Эти рецепторы воспринимают в первую очередь синие и красные лучи. Но они также улавливают зеленый цвет и ультрафиолет. Поэтому на жизнь растения влияет не один определенный цвет, а целый комплекс световых сигналов.

Эксперименты в космосе

В XX веке ученые использовали для освещения теплиц светофильтры. Эти устройства превращали белые лучи в цветные. Выяснилось, что растения хорошо развиваются при синем свете. При красном и зеленом освещении развитие садовых и сельскохозяйственных культур значительно ухудшается.

Затем на смену светофильтрам пришли светодиоды. Эти устройства отличались большей экономичностью и миниатюрностью, а также не содержали ядовитых элементов.

Светодиодными лампами заинтересовались специалисты по космическому растениеводству. Они попробовали вырастить в космосе зеленый салат, чтобы обеспечить космонавтов витаминами. При красном свете растение получалось мелким, неполноценным и непригодным для питания.

Тогда агрономы решили добавить к красному свету синий и создали освещение фиолетового цвета. Это позволило получить полноценные листья салата, которые пригодны для питания космонавтов. Ученые решили, что фиолетовый свет наиболее благоприятен для растений

Опыт с пшеницей

В 1990-е годы ученые проводили опыты с карликовой пшеницей. Они хотели использовать этот злак для питания космонавтов. Одну часть семян исследователи поместили под чисто красный свет, другую — под фиолетовый, а третью — под обычные люминесцентные лампы.

Результат этого опыта был неожиданным. При красном освещении выросли растения небольшого размера, но вполне полноценные. Они цвели и давали семена.

Физиологи до сих пор не могут объяснить это явление. Предполагается, что карликовая пшеница имеет другой набор фоторецепторов, чем зеленый салат. Поэтому она лучше воспринимает красные лучи.

Цвет излучения и особенности растений

В наши дни светодиоды для растений стали дешевыми. Они используются не только специалистами по космическому растениеводству, но также агрономами и цветоводами-любителями.

Выяснилось, что фиолетовый свет подходит не всем культурам. Например, шпинат и редис при красно-синей подсветке растут хуже, чем при естественном освещении. Этим растениям необходимы лучи разных цветов спектра.

Бывают случаи, когда схожие и родственные растения требуют освещения разными лучами солнечного спектра. Поэтому агрономам часто бывает очень трудно подобрать освещение для теплиц в условиях дефицита естественного света.

Казалось бы, проще всего повесить над растениями универсальные белые светодиоды. Но это не лучший вариант решения проблемы. Ведь белое освещение состоит из синего, желтого и оранжевого света. Оно не дает растениям всего необходимого спектра лучей. Такой светодиод излучает чрезмерное количество синего света, но очень мало красного.

Как цвет спектра меняет качества растений

Опытные садоводы знают, что светильники определенного цвета влияют на качества растений. Например, если вам нужно вырастить крупный экземпляр с обильной листвой, то лучше использовать зеленый и белый свет. Если вы станете освещать растение синими и красными лучами, но вся световая энергия уйдет на рост верхних листьев. При этом нижележащие листики будут получать мало хлорофилла и получатся слабыми.

Освещение также влияют на запах и цвет разных культур. Чтобы получить более ароматный тимьян, нужно использовать красные светодиоды. Если добавить в светильники ультрафиолетовый спектр, то можно усилить окраску листьев салата, ускорить созревание помидоров и повысить содержание полезных веществ в плодах.

Фиолетовый свет для домашних растений

Мы рассказали о влиянии фиолетового цвета на сельскохозяйственные и огородные культуры. Но зачем люди используют сине-красные фитолампы для комнатных цветов?

В теплое время года домашние растения получают весь необходимый спектр лучей из естественного солнечного света. Но зимой комнатным цветам может не хватать энергии. Ведь часто мы выращиваем у себя дома такие виды растений, которые происходят из южных широт и любят тепло. Сине-красные фитолампы, излучающие фиолетовый свет, используются для того, чтобы подпитать такие цветы дополнительной энергией и ускорить их развитие.

Источник

Adblock
detector