Свет - это две главные вещи для растений: это энергия и это информация.

Узнайте, как использовать правильный спектр света, чтобы получить огромный рост, обильные цветы и массивные плоды.

Растения гораздо более приспособляемы, чем мы часто думаем. И они должны быть такими. Они остаются там, где их семя проросло. В отличие от животных, они не могут позволить себе роскошь переехать в более желательное место. Они должны максимально использовать возможности, где бы они ни находились. Итак, как они узнают, как адаптироваться? Ответ, в значительной степени, легкий. Невероятно, но благодаря свету растения знают, какое сейчас время года, какое сейчас время дня, есть ли вокруг них другие растения и не пора ли размножаться (то есть цветы и семена).

Если ваш вид растений естественным образом цветет весной (виды для долгой ночи), дайте растениям много красного света и держите свет включенным в течение 12 часов или более. Для осенних цветущих растений (короткие ночные виды) дневное время должно быть короче 12 часов, и вы также можете использовать другой прием. Время пребывания в темноте - не единственное, что вернет фитохром обратно в его нормальное состояние, как и дальний красный свет. Увеличить воздействие на растения дальнего красного света около 730 нм, чтобы немного упростить, заставит их думать, что ночь длиннее, чем есть на самом деле, и это здорово, если они естественным образом цветут, когда ночь длинная. Однако это следует делать с осторожностью, так как дальний красный свет может вызвать растяжение растений и, поскольку дальний красный свет не является фотосинтетически активным светом, он может снизить эффективность света для выращивания. Поэтому лучше использовать источники света с отключаемым спектром 730нм.

Для многих применений идеальная форма растения - компактная и сильно разветвленная. Эта форма имеет много преимуществ как с эстетической точки зрения, так и с точки зрения получения большего количества цветов и фруктов. Противоположность этой форме растения - сильно вытянутая с несколькими ветвями - часто является результатом реакции растения на избегание тени.

Если растение думает, что его затеняет другое растение, оно будет пытаться растянуться в направлении света, чтобы оказаться над другим растением. Эта реакция наиболее сильна не только в условиях низкой освещенности, но особенно, когда растение обнаруживает свет, который был отфильтрован через листья другого растения. Свет, фильтруемый через листья, имеет зеленый цвет и, что менее интуитивно понятно, имеет высокий уровень инфракрасного света. Вот почему растения, выращиваемые в условиях сильного дальнего красного света (особенно около 730 нм), а в некоторых случаях зеленые будут расти, как будто они растягиваются, чтобы расти выше того, что, по их мнению, затеняет их.

С другой стороны, прямой солнечный свет насыщен красным и синим светом. Когда вы освещаете растения красным светом, их клетки расширяются. Это может привести к появлению более крупных листьев и, в некоторых случаях, более длинных стеблей. Одна из интерпретаций состоит в том, что растение пытается максимально увеличить площадь своей поверхности в прямом свете.

И наоборот, синий свет не увеличивает размер клеток. Это означает, что стебли будут короче, а листья меньше. Синий свет также приводит к большему разветвлению. Почему это так, до конца не понятно. Возможно, меньшие листья позволяют большему количеству света попадать в потенциальные места ветвления, активируя их. Или может случиться так, что с меньшим количеством энергии, направленным на создание вытянутых стеблей, больше может пойти на боковой рост. Тем не менее, следует отметить, что синий свет может препятствовать цветению. Поэтому многие производители используют тяжелый синий свет во время вегетативного роста и сильно красный во время цветения.

Есть три основных типа экспериментов, которые проводятся, чтобы сделать вывод, какой свет лучше всего подходит для максимального роста растений: один на молекулярном уровне, один на уровне листа и один на уровне всего растения с течением времени. Ниже мы дадим обзор каждого из них, поскольку все они важны для понимания, особенно когда вы пробираетесь через бесчисленное множество вариантов освещения для выращивания растений и информации.

Молекулярные эксперименты по фотосинтезу - спектры поглощения

Выше - диаграмма, показывающая, почему красный и синий свет так важны для растения - они сильно поглощаются хлорофиллами a и b.

Хлорофилл а - основная молекула, участвующая в поглощении световой энергии. Это молекула, которая напрямую передает поглощенную световую энергию цепочке реакций, которые приводят к химическому накоплению энергии в растении в виде сахара. Но дело не только в том, что существуют десятки других «дополнительных пигментов», которые также поглощают энергию света и затем передают эту энергию хлорофиллу а, наиболее заметным из которых является хлорофилл b.

Можно выделить эти фотосинтетические молекулы (по отдельности или в составе комплекса молекул, с которыми они обычно связаны), направить на них свет полного спектра и посмотреть, какой свет молекулы наиболее склонны поглощать. Неудивительно, что эти измерения известны как спектры поглощения. Преимущества этого метода в том, что вы можете напрямую измерить, какой свет наиболее важен для фотосинтетических молекул. Обратной стороной является то, что вы не можете точно измерить, как молекулы поглощают свет, когда они находятся внутри настоящего листа. И вы не измеряете, как время влияет на растение во времени.

Упомянутые эксперименты по определению оптимальных спектров роста растений, измерения поглощения света и поглощения углекислого газа имеют очевидное ограничение - они не учитывают влияние света на все растение в течение значительного периода времени. Вот тут и пригодятся эксперименты с камерой для выращивания растений. Идея проста: выращивать растения с течением времени при различных спектрах света, а затем измерять некоторые важные или интересные аспекты растений в конце - сухой вес, количество цветков, высоту и т. д. Из-за простоты эксперимента и множества видов и возможных комбинаций света, которые можно попробовать, было проведено множество экспериментов такого рода. Краткое изложение основных выводов состоит в следующем:

    Как показывают спектры поглощения и спектры действия, красный и синий особенно важны в стимулирование роста растений.
   
    Красный свет вызывает очень быстрый рост.

    Один только красный свет вызывает деформированный, обесцвеченный, растянутый и густой рост. Добавка синего света исправляет эти проблемы - растяжение уменьшается, производство и эффективность хлорофилла повышаются, а устьицы открываются для выпуска воды через листья (это хорошо и называется транспирацией)

    Зеленый свет, хотя, очевидно, является наиболее отражаемым цветом от растений, он также является типом света, который может проникать глубже в листья и кроны деревьев.

Если у вас есть культура с большой кроной или листьями, зеленый свет может усилить фотосинтез всего растения. Однако некоторые культуры получают зеленый свет как сигнал к растяжке или замедлению роста (особенно в условиях низкой освещенности).