Роль света и температуры в регулировании роста и развития. Выращивание растений при искусственном свете

Вы находитесь: Роль света и температуры в регулировании роста и развития

В жилищах, экспериментальных лабораториях и в некоторых отраслях садоводства растения во все возрастающем масштабе выращивают при искусственном освещении. Некоторые комнатные растения, происходящие из тропиков, где они росли при сильном затенении в джунглях, могут выживать и расти при поразительно низкой освещенности; другие виды требуют дополнительного света, если нужно выращивать их не на открытом воздухе или в теплице, а в иных местах. Главная цель дополнительного освещения состоит, конечно, в снабжении энергией для фотосинтеза. Однако мы не должны упускать из виду то, что свет влияет и на форму растения (см. гл. 11) и что для получения здоровых, хорошо сформированных растений необходим свет надлежащего спектрального состава.

Для выращивания растений можно использовать много различных источников света. Главное при этом то, чтобы была обеспечена полезная радиация высокой интенсивности без избыточного выделения тепла. Этим требованиям лучше всего удовлетворяют люминесцентные лампы. В теплицах можно применять ртутные лампы, но они велики и выделяют значительное количество тепла, а также сильно излучают ближний ультрафиолет, который поглощается растениями без пользы и может даже вызывать повреждение. Обычные лампы 'дневного света' или 'холодные белые' люминесцентные лампы излучают наибольшую энергию не в главном фотосинтетическом диапазоне- они дают в основном полосу около 560 нм с меньшим пиком излучения при 475 нм. Специальные люминесцентные лампы 'гролюкс' (Gro-Lux) испускают свет, состав которого больше соответствует поглощению хлорофиллом, с высокими пиками излучения при 440 и 660 нм. Эти лампы для нашего глаза кажутся розовыми. Африканские фиалки, глоксинии и другие растения под этими лампами растут превосходно. Однако как стандартные люминесцентные лампы, так и лампы 'гролюкс' практически не дают света с длинами волн больше 700 нм; а поскольку свет этой области влияет как на фотосинтез, так и особенно на морфогенез, многие растения, получающие свет только от флуоресцентных источников, не растут оптимально. Возможны два решения проблемы: использование иных источников света или же добавление к люминесцентным лампам других ламп. Люминесцентные лампы 'гролюкс' с широким спектром дают более сбалансированное освещение со значительным излучением в области более 700 нм,. создавая условия для лучшего роста. Однако эти лампы очень, дороги, и те же результаты можно получить с гораздо меньшими затратами, просто добавляя к стандартным флуоресцентным источникам несколько ламп накаливания. Имеются специальные ртутные лампы, испускающие свет при 660 нм или вазоне более 700 нм, но они слишком велики и к тому же действуют скорее как точечный источник света - не создают широкого однородного светового поля. Значение имеет не только свет основной морфогенной длины волны 720 нм: есть веские данные в пользу того, что свет в ближней инфракрасной области (720-800 нм) тоже способствует росту; растения, получавшие дополнительное освещение в этом диапазоне, более сходны по форме с росшими при солнечном свете. Поскольку лампы накаливания выделяют значительную часть энергии в этой области (еще больше-в инфракрасной области, где энергия бесполезна и для нашего зрения, и для фотоморфогенеза), они удачно дополняют флуоресцентные лампы. Важно освещать растения не только одними лампами накаливания, так как у них недостаточно света в синей и красной областях по сравнению с дальней красной и инфракрасной зонами; эти лампы воспринимаются растениями в основном как источники дальнего красного света, при котором формируются растения неестественного вида, кажущиеся этиолированными.

В настоящее время индустриальные концерны прилагают значительные усилия, стремясь создать лампы, пригодные для массового использования в садоводстве. Такие лампы должны давать свет достаточной силы и подходящего спектрального состава, а также быть экономичными при установке и эксплуатации. Выпускаемые до сих пор лампы неоптимальны во многих отношениях: лампы 'гро-люкс' по общему излучению света не так эффективны, как лампы дневного света или 'холодные белые' люминесцентные лампы, и, кроме того, дороги, тогда как лампы накаливания излучают большую часть своей энергии в инфракрасной области. В настоящее время наиболее экономично комбинированное применение флуоресцентных ламп и ламп накаливания, но здесь остается, конечно, широкое поле деятельности для усовершенствования.