Кожен мисливець бажає знати, де сидить фазан.
Рано чи пізно садівники-квітникарі, фермери, при спробі виростити розсаду або рослини на більш пізніх стадіях розвитку, стикаються з дуже неприємним явищем - сильне витягування розсади вгору через недостатнє світла, особливо при посіві ранньою весною або в широтах відсутністю сонячної погоди.
Давайте розберемося в причинах цього явища і зрозуміємо, як йому запобігти.
Почнемо з теорії.
Зі шкільного курсу фізики всім відомо, що біле світло складається з 7 кольорів, кожен з семи кольорів має певну довжину хвилі (Нм):
Тобто спектральна складова певного кольору характеризується довжиною хвилі. яка вимірюється в нанометрів (нм). Весь білий світ має довжину хвиль від 400 до 800 нм. При цьому фіолетовий має короткі хвилі (400 нм), а червоний - довгі хвилі (800 нм). Перед фіолетовим світлом йде перехід в ультрафіолетове випромінювання, а після червоного світла йде перехід в інфрачервоне випромінювання.
Відразу варто зауважити, що для життя рослин просто червоне світло ділять на простий червоний (660 ні) і дальній червоний (730 нм). Різницю цих двох важливих ділянок спектра розглянемо трохи нижче.
Давайте відзначимо на дуже просте запитання: Чому денне світло білий, а речі навколо нас - кольорові? Тобто чому на поверхні різні предмети мають той чи інший колір.
Уже згадали відповідь? Якщо поверхня предмета відображає синю частину спектру, а решта поглинає, то ми будемо бачити цю поверхню синьою. Так само і з іншими квітами.
Тепер згадаємо будь зелена рослина. Головні складові для його життя: повітря, вода і сонячне світло.
Сонячне світло - це джерело енергії рослини, вуглекислий газ - джерело будівельного матеріалу рослини, вода - джерело кисню і мінеральних речовин.
Всі три процеси об'єднує один головний - фотосинтез. При ньому утворюються органічні речовини (вуглеводи), за допомогою енергії світла і за участю важливого пігменту - хлорофілу. Днем, при сонячному світлі, рослина розділяє воду на кисень і водень, тим самим запасаючись енергією. У нічний час доби вуглекислий газ з'єднується з запасеним днем воднем і утворює молекули вуглеводів. В процесі фотосинтезу виділяється кисень - то, чим дихає все живе на світі.
Днем, на світлі вода розділяється на кисень і водень і запасається енергія. Вночі, в темряві вуглекислий газ з'єднується завдяки збереженої енергії з воднем, і утворюються молекули вуглеводів.
Як впливає на фотосинтез спектр світла?
Вже зрозуміло, чому листя рослині зеленого кольору? Тому що вони відображають зелене світло (відображають - означає, що не поглинають його). Присутність хлорофілу в зеленому листі якраз про пояснює це "зелене" властивість. Раз зелене світло відбивається, то звідки рослина бере енергію? З червоного і синього спектра денного світла.
Головний висновок: зелений, жовтий кольори денного спектру практично не приносять користі для рослини. рослинами потрібен синій і червоний - тому що саме ці два кольори засвоює рослина.
Але чи працює це правило червоного і синього кольору на перших годинах і днях життя рослини?
Тут є свої закони і процеси фотосинтезу. У проростків на ранній стадії ще немає хлорофілу, без якого неможливий процес фотосинтезу, без яких життя рослини неможлива. Ось тут вступає в дію нове поняття - фотоморфогенез.
Фотоморфогенез - це сукупність процесів, які відбуваються в рослині під впливом того чи іншого кольору і його інтенсивності. Тобто той процес, де колір і інтенсивність світла надає роль командира і вказує рослині на ту чи іншу дію. Для управління цим процесом природа вибрала червоний (660 нм), далекий червоний (730нм) і синій (440нм) кольору.
Перший прояв процесу фотоморфогенеза починається на стадії проростання насіння. Насіння проростає в землі, тобто в темряві. Воно росте і не отримує світла, не отримує команди. Але настає момент, коли рослина проклюнулось, вийшло з тімені і отримало сигнал - світло (червоний діапазон), йому природа говорить: "Зупинися, не поспішай, ти пробилося, тепер все буде йти своїми стабільними темпами."
Червоне світло в фітолампи
В процесі фотосинтезу крім хлорофілу бере участь ще один елемент - фітохром - білок, який вибірково чутливий до спектру світла.
Даний білок сприймає ту чи іншу довжини хвилі світла і тим самим приймає команди на дію або на відпочинок. За допомогою фітохрому рослина визначає яке зараз час доби (червоний 660 нм і червоний 730 нм), коли захід і пора готується до нічних процесам і т.д. Так само фітохром відповідає за процес цвітіння рослини.
Тобто від червоного спектра рослина не тільки отримує енергію в чистому вигляді, але і приймає від нього команди як діяти в той чи інший час доби.
Синє світло в фітолампи
Синє світло засвоює інший білок рослин - криптохром. Він сприймає синій колір в діапазоні 400-500 нм.
Рослина на синій колір реагує рухом листя (за сонцем), пригніченням зайвого росту рослин (тому від світлодіодних фітоламп рослини розвиваються в ширину, а не в зайвий рст, що не витягуються). Синє світло стимулює поділ клітин, але при цьому не дає рослині рости надмірно вгору. Саме тому в густих лісах рослини витягуються, а в горах мають приплющену форму.
Висновки для садівників
- Червоний і синій - чи достатньо цих двох кольорів для зростання і розвитку рослини? Так, тому що інші кольори рослина практично не засвоює, воно їх відображає.
- Чи можна підсвічувати розсаду на стадії перших годин сходів? Так - час підсвічування від 10 хвилин до 2 годин на день перші 4 дні. Потім можна підсвічувати світлодіодними фітолампи від 6 до 16 годин на добу.
- Чи буде рослина більше цвісти або плодоносити? Так, тому що підвищений вплив ефективними спектрами впливає на процес ділення клітин, прискорюючи його. І, що важливіше, рослина перестане відчувати дефіцит світлової енергії.
- Чи можна замінити природне світло повністю світлодіодними фітосветільнікамі? Так, але треба враховувати що при заміні сонячного світла, треба буде встановити більш інтенсивне джерело світлодіодних фітосветільніков.
- У лампах розжарювання теж світять повним спектром, значить в них є синій і червоний, чому вони не працюють при підсвічуванні рослин? Тому що в них багато жовтого і мало синього кольору, тобто багато непотрібного випромінювання. Теж саме можна сказати і про люмінісцентні світильники, тільки в них мало червоного кольору.
- Крім червоного і синього інші спектри практично не поглинає рослина, але все ж трохи бере від них енергії. Як мені бути, якщо я хочу зберегти повний спектр для рослин? Вам потрібно купити світлодіодний фітосветільнік із серії "повний спектр". У них є всі кольори, але акцент все одно зроблений на червоний і синій.