Как ультрафиолет влияет на растения

У многих появляется масса вопросов о влиянии UV лучей на растения и в частности на орхидеи.

Когда это полезно, а в каком случае приносит вред?

Для начала стоит разобраться с понятием ультрафиолетового излучения. Это световые лучи, имеющие длину волны 10-400 нм. Причем для человека они невидимы. Бывают разных видов.

Вакуумные. Это лучи 10-200 нм. Они поглощаются воздухом. В быту их не применяют.

Ближние. Эти лучи имеют длину волн 200-400 нм. Можно разделить эти волны на:

  • Короткие 200-290 нм;
  • Средние 290-350 нм;
  • Длинные 350-400 нм.

В природе можно встретить лишь частично средние и длинные волны. Короткие лучи и часть средних в атмосфере поглощает озоновый слой.

Короткие UV волны

Подобное излучение воздействует на биомолекулы. Оно поглощается белками и нуклеиновыми кислотами. В итоге разрываются химические связи. Происходит мутация нуклеиновых кислот, а белки просто не выполняют своих функций. Также образуются свободные радикалы и перекись водорода. Из-за процессов окисления клетка разрушается. Подобный спектр используется как бактерицидный.

На человеке влияние коротких УФ лучей отражается негативно. Оно вызывает сильные ожоги. Не полезен этот спектр и растениям. Оно может погибнуть за небольшое время даже при малых дозах. Тем не менее, есть результаты опытов, когда на растение воздействовали очень низкими дозами UV излучения данного спектра. Буквально несколько минут раз в 2 недели. Это активизировало развитие растений. В среднем рост увеличивался на 50%. Например, для злаковых культур. Но эксперименты не получили развития. Так как доза облучения была у каждого вида индивидуальная. И отклонения, приводили к неблагоприятным эффектам. Так что в бытовых условиях подобное излучение может быть опасно. Зато в промышленности его использование актуально.

Среднее UV излучение

Его подразделяют на два вида.

  1. 290-310 нм. опасен для человека.
  2. 310-350 нм. он относительно безвреден.

Что касается растений, то средние волны не опасны только при влиянии короткое время. От постоянного воздействия растение может погибнуть. То есть если облучать его по 20 мин в день ежедневно, происходит усиление роста у многих видов. Главное─это соблюдать дозы.

Например, в результате подобного воздействия томаты были в два раза крупнее, кукуруза на 26%, рис и хлопчатник на 30-50%. Отмечалось и более раннее цветение. Данных о подобных экспериментах по орхидным нет. Особенно реагируют на средние волны высокогорные виды растений. Иногда их рост увеличивается на 100%.

Длинные UV лучи

Спектр практически безвреден для людей и растений. Но и стимулирующего эффекта при сильном, но кратком облучении нет. А долговременное воздействие положительно сказывается на высокогорных видах. Лучи этого спектра хороши, как часть искусственного освещения. Это не принесет вреда растению.

Общие физиологические аспекты UV-излучения

Под UV лучами активизируется синтез каротиноидов. То есть листья краснеют. Синтез хлорофилла уменьшается от долгого влияния, а от короткого, наоборот, усиливается. Отмечено и увеличение синтеза некоторых биологически активных веществ.

Читайте также:  Рыбы из красной книги на урале

Многие растения реагируют на всю часть уф спектра, но не все. К исключениям относятся сосны. Подобное излучение хорошо влияет, когда его используют в искусственной подсветке. Например, закладывается больше цветовых почек. Если световой день длинный, то подобная досветка его фактически укорачивает. Это активизирует цветение именно короткодневных растений. Но и не приносит вреда растениям, нуждающимся в длительном световом дне. Они при такой подсветке зацветают вполне нормально. Соответственно, длинные волны ультрафиолета сглаживают ФПР растений.

Также отмечается, что позитивное воздействие УФ лучей обычно происходит при наличии высокой температуры и хорошего освещения. Такие условия способствуют более быстрому восстановлению поврежденной клетки. Есть правило расчета доз ультрафиолета. Чем меньше света получает растение в естественных условиях, тем большим повреждениям может подвергнуться от UV лучей. Поэтому обращаться с UV излучением стоит крайне аккуратно.

Воздействие ультрафиолетового излучения на растения.

Воздействие ультрафиолета на растения.

Что же представляет собой ультрафиолет и чем примечательно его действие?
Ультрафиолет — это лучи света с длиной волны от 10 до 400 нм, невидимые человеческим глазом. Лучи 10-200 нм называются дальним ультрафиолетом, или вакуумным, поскольку активно поглощаются воздухом и не применяются в быту. Ультрафиолет с длинами волн от 200 до 400 нм называется ближним и условно подразделяется на три категории.
Коротковолновое (200-290 нм)
Средневолновое (290-350 нм)
Длинноволновое (350-400 нм)

Физиологическое действие на любые организмы у них разное. В природе встречается только часть средне и длинноволнового света. Коротковолновое и часть средневолнового излучения поглощаются озоновым слоем атмосферы.
Коротковолновое излучение.
Обладает высокой энергией и способностью повреждать биомолекулы. Белки активно поглощают излучение с максимумом 220-240нм, нуклеиновые кислоты — 260 нм. Возбуждение от этого поглощения напрямую вызывает изменение или разрыв химических связей, поэтому белки перестают выполнять свои функции, а нуклеиновые кислоты подвергаются мутациям. Также поглощение коротковолнового излучения пигментами может вызывать фотолиз воды с образованием активных свободных радикалов и перекиси водорода. Эти соединения разрушают и окисляют любые органические молекулы, в связи с чем клетка разрушается.
Именно коротковолновое излучение применяют в качестве бактерицидного. У человека эта часть спектра вызывает сильные ожоги даже в небольших дозах. Растения так же гибнут от такого излучения за очень небольшое время. Однако, в некоторые работах показана стимуляция развития растений при облучении коротковолновой частью спектра в низких дозах (несколько минут раз в две недели). Причем стимул был существенным и составлял до 50% увеличения роста (для злаковых сельскохозяйственных культур). Однако необходимые дозы такого облучения оказались строго специфичными для каждого вида растений. Небольшое повышение приводило к подавлению роста, а понижение приводило к снятию стимулирующего эффекта.
Можно сделать вывод, что в связи с высокой активностью и опасностью как для человека, так и для растений, в бытовых условиях полезное действие коротковолнового излучения малоприменимо. Однако в промышленности стоит задуматься о его использовании.

Средневолновое излучение.
Его можно подразделить на два типа. Первый — 290-310 нм вызывает ожоги у человека. Второй — 310-350 уже относительно безвреден. Для растений средневолновое излучение безопасно в средних кратковременных дозах, однако вызывает угнетение и гибель при постоянном воздействии. Постоянное действие малых доз усиливает пигментацию растений, но стимулирующего действия не наблюдается. При воздействиях порядка 20 минут каждый день эта часть спектра вызывает усиление роста у широкой группы растений. (Например, исследуемые растения томатов были в два раза крупнее контрольных. ) Растения кукурузы были крупнее на 26%. Риса и хлопчатника — на 30-50%. Цветение так же наступало раньше, а плоды были больше. (К сожалению, данные по орхидным отсутствуют. )
Исходно высокогорные виды реагируют на наличие средневолнового излучения еще сильнее, их увеличение роста доходит до 100%. Однако превышение доз приводит к типичным симптомам солнечного ожога — измельчание листьев, плохой рост, ослабление растения и гибели растения.
Таким образом, можно рекомендовать периодическое облучение растений ультрафиолетовыми лучами среднего диапазона, как относительно безопасных и сохраняющих стимулирующее действие. В особенности это справедливо для высокогорных растений. Однако следует помнить, что превышение может даже привести к гибели цветов и ожогам у человека.
Длинноволновое излучение.
Фактически эта часть спектра безвредна как для растений, так и для человека. Интересно, что стимулирующий эффект кратковременного сильного излучения так же отсутствует. Однако долговременное излучение относительно высокой интенсивности увеличивает рост высокогорных растений. Наблюдаются интересные физиологические явления и в связи с фотопериодизмом, о чем сказано ниже.
Его можно рекомендовать для использования в качестве одного из компонентов постоянного света при выращивании при искусственном освещении. Это безвредно, а для некоторых растений (высокогорных) вызывает усиление роста. Так же, ниже описывается его действие на растения «короткого» и «длинного» дня, что может иметь практическое значение.
Еще некоторые общие физиологические моменты действия УФ излучения:
Все его виды вызывают усиленный синтез каротиноидов и антоцианов. Простыми словами — он вызывает покраснение листьев. При длительных воздействиях синтез хлорофилла уменьшается, а при кратковременных (в физиологических дозах) — увеличивается. Так же в разы увеличивается синтез некоторых биологически активных веществ (алкалоиды, терпены, эфирные масла). Но мы же не коноплю выращиваем, поэтому данное свойство бесполезно.
Многие растения активно фотосинтезируют во всей части УФ спектра. Однако некоторые (например, сосны) — нет.
Ультрафиолет влияет на фотопериодические реакции растений. Так, оптимальные дозы увеличивают количество заложенных цветовых почек. Во многом, дополнительная досветка ультрафиолетом при условиях длинного дня «действует подобно сокращению светового дня и стимулирует цветение короткодневных растений. Это справедливо для длинноволнового ультрафиолета.
Интересно, что длиннодневные растения, выращиваемые на коротком дне с досветкой ультрафиолетом так же зацветали и приносили плоды нормально.
Можно сделать вывод, что длинноволновый ультрафиолет при длительном воздействии сглаживает специфические фотопериодические реакции растений, что может найти применение, например, в культуре короткодневных растений.
Интересно, что положительное действие ультрафиолета в основном проявляется при высокой температуре и уровне освещения видимым светом, что связано с лучшей репарацией (восстановлением) повреждений клетки в этих условиях. Общее правило для расчета эффективных доз — чем меньше прямого света попадает на растения в природе и чем ниже оно растет — тем сильнее будет повреждаться одними и теми же дозами ультрафиолета. Следует помнить, что при неаккуратном обращении вреда от ультрафиолета может быть значительно больше чем пользы.

Читайте также:  Витамины для хрящей и суставов собак

Написано самостоятельно на основе научных иследований.

Солнечный свет является одним из ключевых факторов поддержания жизни на Земле. Однако Солнце – это не только видимый свет и тепло, но и лежащие за пределами видимого человеческим глазом диапазона электромагнитного излучения — ультрафиолетовые лучи, которые способны оказывать воздействие на все живые организмы, включая растения, животных и даже человека.

Принцип воздействия ультрафиолета на растения

Отвечая на вопрос о том, нужен ли ультрафиолет растениям, стоит отметить, что, как и видимый человеку солнечный свет, ультрафиолет имеет различную длину волны: от 180 до 395 нанометров. Так, называемый короткий УФ свет (180-280 нм) вреден для клеток любых живых организмов, поскольку способен вызывать структурные изменения в их клетках и ДНК. И растения в данном случае не являются исключением. Но такой ультрафиолет не долетает с солнечными лучами до поверхности земли, задерживаясь в верхних слоях атмосферы, выступающих в качестве защиты от жесткого УФ излучения.

Что же касается средне- и длинноволнового UV излучения, то вмести с видимым красным и синим цветом он является одним из основных катализаторов процесса фотосинтеза в клетках растений. Так, СУФ (280-320 нм) оказывает влияние на рост растений. Под его воздействием они вытягиваются, начинают вырабатывать некоторые витамины и становятся устойчивыми к перепадам температур. Что же касается длинноволновых ультрафиолетовых лучей, то его польза для растений обусловлена самым непосредственным участием в процессе фотосинтеза. Кроме того, такие лучи способствуют более раннему цветению растений.

Именно поэтому на сегодняшний день в сельском хозяйстве активно используются специализированные ультрафиолетовые лампы, с помощью которых в условиях недостаточного солнечного дня (ранняя весна и поздняя осень) растения получают необходимую им дозу УФ излучения. Кроме того, такие лампы широко используются в теплицах и зимой, обеспечивая высокую урожайность различных сельскохозяйственных культур.

Читайте также:  Искусственные кораллы для аквариума своими руками

Также досвечиваение ультрафиолетом может использоваться и в качестве одного из способов ухода за комнатными растениями. Особо полезно использование ультрафиолетовых led ламп для светолюбивых растений в зимнее время года. Достаточно всего лишь установить такую лампу над окном и регулярно облучать с ее помощью стоящие на подоконнике растения, чтобы они хорошо перенесли недостаток солнечного света.

Однако, как и видимый свет, ультрафиолет полезен для растений только в умеренном количестве. Вред чрезмерного нахождения под ультрафиолетом может выражаться в преждевременном увядании растений, малой урожайности и даже в отсутствии роста. При этом различные сельскохозяйственные культуры нуждаются я разных дозах UV излучения, что должно учитываться при их выращивании и селекции.

В ассортименте нашего интернет-магазина представлен широкий выбор ультрафиолетовых ламп и светильников для облучения комнатных и сельскохозяйственных растений, предназначенных для бытового и промышленного использования. Все световые приборы изготовлены на базе высококачественных светодиодов и комплектующих, а их стоимость будет выгодна для каждого покупателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *