ПРОТАСОВА Н.Н. // Физиология растений. — Том 34, вып. 4/1987.
сообщение
Статья показалась мне очень информативной, заставляющей задуматься о составе и качестве света, написанной серьезным ученым.
Предварительные замечания:
1. Статья очень старая – я её датирую не позднее 1987 года. Поэтому не требуйте от автора исследований на современных лампах
2. Упоминаемые советские фито лампы (ЛФУ-30 в аспекте аквариума) мне приходилось пробовать. Вероятно, они были содраны со старых импортных фито ламп и являются предками ламп типа гро люкс и флюора – очень напоминают по цвету. Включенные рядом светят похоже. Конечно, на мой глаз, который совсем не ватерпас. Определенно скажу, что явное преобладание красного и синего, при очень низком зеленом. Но зеленый присутствует, так под ними растения видны отчетливо.
Наиболее благоприятными для выращивания светолюбивых растений являются интенсивности ФАР в пределах 150—220 Вт/м2
Пересчет с наших ватт/литр дает для глубины 50 см при освещенности 1 вт/л 500 Вт/м2
То есть, мощности сравнимые, если учесть потери при прохождении границы раздела с менее плотной в более плотную и поглощение с глубиной. При использовании ксеноновых ламп они облучали на плотностях 500 Вт/м2 и считают это максимальной солнечной, выше наблюдается торможение роста.
Показано, что световое насыщение процессов роста наступает при более низкой интенсивности света, чем фотосинтез.
Интересный факт. Я бы объяснил его не величиной энергии, а избытками энергии в некоторых частях спектра. В каких? Вопрос открыт, предположения есть, см. ниже.
Синий свет вызывает торможение роста стебля и поверхности листьев, при этом формируются листья с большей удельной плотностью
Это хорошо вкладывается в современные представления о криптохроме – рецепторе синего света, ответственного за биосинтез каротиноидов, антоцианов, устьичные движения. Высокая удельная плотность и малая поверхность листа тоже находят объяснения: хлоропластам нет нужды находиться только на поверхности листа, они могут поглощать через криптохромы, находясь в глубине.
Красная область спектра способствовала интенсивному росту площади листьев и вытягиванию осевых органов
Фитохромы – рецепторы красного, ответственны за «включение» фотосинтеза и движение растения к свету, наиболее возбуждены в этом случае. Сигналом окончания экстренного движения из тени являются криптохромы, а они не подают сигнал из-за отсутствия синего.
В зеленой области спектра формировались тонкие листья с меньшим числом клеток и хлоропластов в 1 см2 листа и регистрировался самый низкий фотосинтез на единицу площади листа, но самый высокий - в расчете на хлоропласт
Самая спорная область. Во-первых, видим, что при облучении зеленым хлорофилла МЕНЬШЕ. Не это ли мы видим при облучении мощным светом – обесцвечивание листа, то есть уменьшение Хл?
Если от избытка красной и синей составляющих растение легко защищается выработкой дополнительных пигментов, то как защититься от зеленого? Коэффициент отражения не поменяешь, остается самим разрушать Хл, отсрочивая гибель и все равно ведя к ней деградацией.
Во-вторых, упоминания о полезности зеленой компоненты я больше не встречал, кроме того, что некоторые виды криптохрома наряду с синей способны реагировать на интенсивный зеленый.
Сделан вывод, что соотношение энергии по спектру ФАР в растениеводческих лампах желательно иметь следующее: 25-30% - в синей, 20% - в зеленой, 50%- в красной области
Соль статьи, её вывод: 50% энергии надо в красной, 30% в синей и только 20% в зеленой. Причем эти выводы в части зеленой компоненты в этой статье мне показались неубедительными (хорошо бы меня разуверить в этом), вероятно основанными на других работах. Но все равно, спектр каких современных ламп похож на эти рекомендации? Замечу, что трехфосфорные лампы общего назначения с Т=5000-6500 имеют максимум излучения именно в зеленой части спектра.
Заслуживает внимания тот факт, что в условиях фитотрона, когда подобран комплекс оптимальных факторов (световой и температурные режимы, минеральное питание и пр.), растения имеют высокий уровень фотосинтеза в течение всего светового дня без спадов и полуденных депрессий
То есть световой день сильно увеличен против «стандартных» 10-12 часов без спадов. Может это хорошо только однолетним травам, может работа на износ, не знаю.
Полуденные депрессии – не отсюда ли идут некоторые рекомендации и прерывном световом дне? «Рваный» день часто заставляет растение «понимать» сезон, готовиться к засухе или цветению, наибольшая чувствительность и точность наблюдается у субтропических и тропических культурах, доходя до точности 5-10 минут!
Световое насыщение фотосинтеза у светолюбивых растений при длительном выращивании на высокоинтенсивном свету наступало при интенсивности ФАР свыше 420 Вт/м2. У теневыносливых растений ингибирование фотосинтеза наблюдалось при облученностях около 400 Вт/м2, оно являлось следствием разрушения Хл, а при интенсивностях свыше 420 Вт/м2 ФАР - также и деструкции пластид
Что-то очень незначительное отличие в максимуме у светолюбивых и тенелюбивых. Причем признаки очень похожи на избыток зеленого – разрушение Хл. Поэтому мне и кажется – виноват зеленый, а не другие части спектра. Поэтому и насыщение роста не при уровнях насыщения фотосинтеза – для насыщения фотосинтеза надо еще бы добавить, только не того, что разрушает Хл.
И наконец, даже весьма несовершенные в сегодняшнем понимании фито лампы опережают (таблица 2) другие по всем показателям.
