Влияние ультрафиолетового излучения на растения
- Многие садоводы не понимают, что такое ультрафиолетовый свет для растений. Часть людей считает, что ультрафиолет вреден для растений. В этой статье мы расскажем о 4 причинах по которым стоит добавить УФ-А в свои гроубоксы, но до этого давайте вначале разберемся что такое ультрафиолет вообще:
УФ – это электромагнитное излучение, находящееся между видимым человеком спектром света и рентгеновским излучением. От 400 нм до 10 нм (для сравнения видимый человеком свет от 400 до 700 нм.)
Для растений существует два типа ультрафиолета: УФ-А и УФ-Б. УФ-А это наименьшая энергия УФ и составляет от 400 нм до 315 нм. УФ-Б – более высокая энергия, чем УФ-А, и составляет от 315 до 280 нм. На уровне моря около экватора 6% солнечной радиации составляет ультрафиолет. Из них 5,7% – УФ-А и 0,3% -УФ-Б. В зависимости от широты, высоты и времени года растения получают от 10 до 100 раз больше УФ-А, чем УФ-В. Ультрафиолетовый свет более высокой энергии, такой как УФ-С, отфильтровывается нашей атмосферой и не достигает поверхности Земли. ( УФ-С очень опасен для живых организмов
.)Первая причина использовать ультрафиолет-А – это увеличение урожайности.Эффект ультрафиолетового излучения на растения хорошо изучен, однако не все эти исследования давали положительный эффект, во многом потому что методы исследования фокусировались на отдельных частях растений, например таких как хлоропласты, а не целые листья или целые растения в течении времени роста. Эти не полные исследования во многом создали ультрафиолету репутацию, которую он не заслужил (не было найдено прямой зависимости между фотосинтезом и УФ), так же были недооценены изобретательные растения, которые имеют способность сильно адаптироваться к УФ.Исследования на базилике, свекле и китайской капусте, при дополнительном облучении УФ-А в большинстве случаев приводили к увеличению площади листа и веса сырого продукта.
Другие длительные исследования на олеандре и травах при досветке 340 нм УФ-А улучшали общий фотосинтез на 8-10% (не насыщающим фоном PAR при 500 мкмоль м-2 с-1.) При тестах на салате Латук существенно увеличивался размер листа, и масса сухого продута.
Огурцы, выращенные под воздействием УФ-А имели более высокий потенциал фотосинтеза и повышенной транскрипцией генов, отвечающих за фиксацию углерода в клетке, по сравнению с растениями, выращенными под красным, зеленым и желтым спектрами.
Причина 2 – УФ-А может изменить питательные качества ваших растений.
Аналогично тому, как небольшая доза УФ полезна для человека, поскольку она помогает нам производить витамин D, растения так же реагируют на УФ, производя антиоксидантные соединения, такие как флавоноиды и фенольные соединения (кстати, именно эти соединения часто ответственны за яркие цвета фруктов – фиолетовый, красный и синий). Многие из этих соединения очень полезны для человека. Флавоноиды часто ассоциируют с большей продолжительностью жизни, с избавлением от лишнего веса, со здоровым сердцем и снижают риски возникновения рака, а так же снижают риски нейродегенеративных заболеваний. Другие фенольные соединения так же имеют важную роль в профилактике и лечении рака.
Исследования показывают, что дополнительное облучения УФ-А перечной мяты, увеличивает как площадь листьев, так и общее количество фенолов и терпиноидов.
Причина 3 – Ультрафиолет увеличивает вкусовые качества ваших растений, за счет увеличения уровня содержания терпенов.
Эти элементы растения, служащие своего рода, защитой от солнца так же отвечают за вкус и аромат плодов и цветов.
Причина 4: УФ может сделать ваши растения более устойчивыми к грибковым инфекциям
Воздействие УФ-излучения -может увеличить толщину «кожи» или эпидермиса листьев, тем самым увеличивая его устойчивость к грибковым инфекциям.
Возможно, вам интересно: «Как может УФ-А увеличить рост растений, когда он не очень фотосинтетически активен?» Магия УФ-А не в том, насколько она является фотосинтетически активным. Самое главное, какое влияние он оказывает на ваши растения.
Ультрафиолет дает сигнал вашим растениям к изменению шаблона роста, к изменению биохимических процессов и транспирации.
Свет – это не просто энергия для растений – это также и информация. Растения развили совершенно невероятные способы «увидеть» то, что вокруг них, чтобы корректировать свой рост и оптимизировать захват энергии. Первое, что растениям нужно «видеть», это другие растения рядом. Если другое растение находится выше или сбоку от них, они могут корректировать количество, размер и распределение листьев, а так же и дальнейшее направление роста. Все эти приемы позволяют получить наибольшее количество света, несмотря на конкурентов.
Когда речь идет об искусственном освещении, дело уже не только в том, где свет ярче, но и в том какой длины волны он. Проходя сквозь листья, свет сильно фильтруется в области УФ, и в области синего и красного спектра. Поэтому растение понимает, что оно на ярком свете, когда на листья попадает большое количество синего, красного и УФ. Также верно и обратное, если уровень синего, красного и УФ спектра низкий, и много зеленого и инфракрасного спектра, растение считает, что оно затенено и начинает вытягивать стебель в поисках более яркого места под “солнцем”. В целом такая тенденция роста сильно понижает урожай.
УФ-А вместе с синим спектром инициирует ряд фоторецепторов (молекул, которые обнаруживают свет и посылают сигналы растению). В настоящее время идентифицированы критохром, фототропин, ZTL / FKF1 / LKP2 и в меньшей степени фитохром. Эти фоторецепторы вызывают ряд изменений, в том числе увеличение – производства хлорофилла, создание больших по размеру листьев, которые способны захватывать больше света, а так же, дают сигнал устьицам на листьях открыться, давая больше притока углекислого газа.
Эксперименты на сое показали, что воздействие УФ-А делает растения более кустистыми и менее вытянутыми.В целом, все эксперименты на растениях в первую очередь говорят о значительном увеличении размеров листа. Подобный наглядный эксперимент каждый может провести сам для себя лично.
Так же есть несколько интересных исследований о связи выработки ТГК и количества ультрафиолетового излучения в среде роста. Ученых на эту мысль натолкнуло то, что самые мощные лендрейсы растут, как правило, на высокогорьях, где уровень УФ излучения выше всего на планете.Благодарим за предоставленную информацию Dzagi.