Světlo hraje hlavní roli v normálním životním cyklu rostlin. Světelná energie je hlavní složkou procesu fotosyntézy. Fotosyntéza je absorpce světla rostlinou prostřednictvím jejích listů.
Pigment je obsažen v listech a právě přes něj rostlina přijímá světelnou energii. Pigment je látka v těle, zbarvená do určité barvy, která se podílí na životních činnostech a dává barvu šupinám, vlasům, listům a kůži. Má také jiný název – chlorofyl.
Rostlina, která se živí uhlovodíky, aktivně roste, a proto se listy zvětšují. Takovéto primitivní organické sloučeniny jsou produkovány rostlinou během fotosyntézy. Uhlovodíky jsou výsledkem reakce mezi oxidem uhličitým a samotnou vodou. Ale výsledným produktem po skončení procesu fotosyntézy bude kyslík. To je prvek, bez kterého nemůže žít žádný organismus.
Existuje řada faktorů, které přímo ovlivňují fotosyntézu rostlin. Intenzita procesu bude záviset především na:
- na obsahu oxidu uhličitého;
- o síle světelné energie;
- na dostatku vody potřebné pro rostlinu;
- a na okolní teplotě.
Pro plný vývoj rostliny je však důležité nejen světlo samotné, ale i celé jeho spektrum a také délka světelné periody. Je třeba vzít v úvahu, kdy má rostlina období bdění a období spánku.
Pokud správně řídíte délku denního světla, můžete ovládat fáze růstu rostlin. Například u rostlin s dlouhým dnem lze regulovat vegetační období a kvetení. A u rostliny s krátkým dnem je nutné regulovat dobu světelné aktivity, protože příliš mnoho světla může poškodit její kvetení. Existují i rostliny, které rostou v závislosti na přítomnosti světla, ale délka dne a noci na ně nemá vliv.
Pokud tedy správně hospodaříte se světlem, můžete dosáhnout vynikajících úspěchů při pěstování různých druhů rostlin.
Světelné spektrum – co to je? Jeho vliv na proces vývoje rostlin
Pokud budeme studovat spektrální složení slunečního světla, uvidíme, že jeho složení není zdaleka jednotné. Sluneční světlo jsou paprsky různých vlnových délek. To znamená, že světlo je součástí spektra elektromagnetických vln, které člověk vidí očima. Lidské oči dokážou detekovat oblast elektromagnetického spektra někde mezi čtyřmi sty a sedmi sty nanometry. Tato jednotka měření platí pro délku, včetně malých.
Ale aktivní fotosyntetické a fyziologické záření hraje hlavní roli v životním procesu rostlin.
Nejnutnější paprsky pro rostliny jsou oranžové (620-595 nm) a červené (720-600 nm). Takové paprsky poskytují světelnou energii pro fotosyntézu a jsou navíc zodpovědné za procesy, které ovlivňují rychlost růstu rostlin. Například stejné pigmenty s nejvyšším bodem citlivosti v červené barevné oblasti spektra jsou zodpovědné za vývoj kořenů, růst plodů a kvetení rostlin. Za tímto účelem jsou ve sklenících instalovány sodíkové výbojky. V takových lampách poměrně malá část záření spadá do červeného spektra.
Například příliš mnoho oranžových a červených paprsků může bránit procesu kvetení rostliny.
I při samotném procesu fotosyntézy jsou důležité modré a fialové paprsky (490-380 nm). Jejich funkcí je stimulovat novotvorbu bílkovin a regulovat rychlost růstu. Rostliny rostoucí v přírodě krátkého dne kvetou dříve díky vystavení těmto paprskům.
Pigmenty s nejvyšším bodem absorpce v modré oblasti spektra jsou zodpovědné za růst a vývoj listů. Rostliny pěstované s nedostatkem modrého světla jsou nejvyšší, protože se snaží natahovat nahoru. To je možné, pokud jsou pod žárovkou. Pigment je také citlivý na modré paprsky a pigment zodpovědný za orientaci rostliny na světlo.
Paprsky dlouhé 315-380 nm nedají rostlině dovolit přílišný růst a navíc nesou řadu vitamínů. Současně mohou ultrafialové paprsky o vlnové délce 280-315 nm zvýšit mrazuvzdornost rostlin.
Pro život a plný vývoj rostlin tedy nejsou nutné paprsky výhradně zeleného a žlutého odstínu (565-490 nm). To znamená, že při organizaci umělého osvětlení rostlin musíte nejprve vzít v úvahu potřebu speciálního spektra světla. Takové spektrum potřebné pro každou rostlinu dokážou vyrobit speciální lampy pro doplňkové osvětlení rostlin, které lze zakoupit v naší prodejně v sekci osvětlení.
Pokud studujeme rostliny ve vztahu ke světlu, lze je rozdělit do následujících typů:
- Stín-tolerantní
- Stín-lhostejný
- Fotofilní.
Otázka, co u rostlin spouští mechanismus kvetení, je poměrně složitá a zatím nemá úplnou odpověď. Znalost základních procesů, v jejichž důsledku rostlina kvete, nám umožňuje přiblížit se pravdě. Klíčovým bodem je vliv spouštěčů, které způsobují sekvenční řetězec reakcí na genetické a fyziologické úrovni.
V důsledku toho dochází k morfologické změně na apikálních výhoncích rostliny, což vede ke kvetení.
Hlavním spouštěčem změn směrem ke kvetení je světelný efekt zvaný fotoperiodismus. Je chápán jako komplexní mechanismus reakce rostliny na přijaté světelné signály určité délky a intenzity. Specifikem tohoto jevu je, že rostliny reagují na světlo jinak než lidé nebo zvířata.
Tuto část elektromagnetického spektra určité frekvence vnímají jako signál ke spuštění určitých fotochemických procesů a využívají ji jako energii pro jejich úspěšnou realizaci.
Jaká jsou světelná spektra vnímaná rostlinami?
Světelná energie zachycená rostlinami slouží jako základ pro syntézu sacharidů a řízení mnoha tisíc biochemických procesů probíhajících v rostlinných buňkách. Při relativně stejné vlnové délce pro syntézu sacharidů probíhá řízení procesů ve čtyřech hlavních světelných spektrech, na které rostliny intenzivně reagují:
1.Ultrafialové 340-400 nm.
2.Modrá barva 400-500 nm.
3.Červená barva 600-700 nm.
4. Infračervený rozsah 700-800 nm.
Barvy hlavního rozsahu jsou těsně vedle sebe, takže jejich hodnoty nelze jasně rozlišit kvůli překrývání. K zachycení vln různých délek rostlina používá různé pigmenty pohlcující světlo:
1. Kryptochromy (modré a ultrafialové);
2. Fytochromy (červené spektrum);
3. Fototropiny (modré a UV).
Podstata vlivu pigmentů spočívá v jejich funkci jako „přepínačů“, zajišťujících přechod do té či oné funkce pro stabilní průběh biochemických procesů v rostlinách.
Rostliny mají také vysokou citlivost na intenzitu světla, což se projevuje jako posun mezi různými frekvencemi. Pokud je například rostlina umístěna ve stínu ostatních, pak během procesu růstu dostávají více červené a infračervené barvy, méně modré, proto jsou citlivější na rozdíl na hranici červené a modré. Nejčastěji k tomu dochází při východu slunce a opačný proces nastává při západu slunce.
Všímají si také souvislosti mezi reakcí rostlin ve vztahu k denní době, kdy se denní události mění. Účinek pigmentů jako řídících center pro život rostlin nastává pod vlivem délky světelných vln a změn jejich frekvencí, stejně jako v případě, že světlo vůbec není. V důsledku příznivé souhry okolností dochází ke specifické reakci zvané kvetení.
Světlo má rozhodující vliv na základní přirozené (cirkadiánní) rytmy všech živých organismů, rostlin nevyjímaje. Každodenní opakování hlavních životních cyklů zahrnuje určitý sled událostí, mezi nimi jsou období aktivity, plnění určitých úkolů a odpočinku. Všechny tyto události se obvykle vejdou do určitého 24hodinového časového úseku.
Nedostatek světla vede k období klidu, kdy je nerentabilní syntetizovat chemické prvky nezbytné pro zachycení světelné energie rostlinami. Světlo určuje období aktivity nejen svým množstvím, ale také kvalitou, na kterou jsou rostliny velmi citlivé.
Základní faktory prostředí, mezi které patří roční období a složení ovzduší, ovlivňují vnímání rostlin prostřednictvím spouštěčů a jsou měřeny pomocí pigmentů, které řídí harmonický tok životních procesů.
Kryptochromy jsou zodpovědné za funkci stomatu, sledování a zachycování slunečního světla, aktivaci genové kompozice, syntézu nezbytných pigmentů a inhibici růstu stonku.
Fototropiny řídí proces růstu rostlin a intracelulární pohyb chloroplastů, aby zabránily poškození systému a aktivovaly buněčnou obranu.
Fytochrom je speciální komplex skládající se ze dvou typů pigmentů: Pr (reaktivní vůči červenému) a Pfr (reaktivní vůči infračervenému záření), odpovědné za mnoho funkcí – klíčení, genovou transkripci, syntézu chlorofylu a kvetení. Reakce na jasné světlo zahájí proces kvetení u rostlin s krátkým dnem v důsledku změny fyziologie z normálního růstu na kvetení. Současný vliv více faktorů, mezi které patří vliv genů a hormonů, způsobuje kvetení.
Světlo je základem všech biochemických procesů rostliny, je základem růstu a metabolismu a také přímo ovlivňuje frekvenci a trvání cyklů v každodenní existenci. Světlo reguluje přežití a určuje tempo fungování všech organismů. Správný poměr světla je důležitým faktorem, který rozhoduje o harmonickém vývoji rostlin a včasnosti jejich kvetení.
Nejdůležitější barvou pro všechny druhy rostlin je červená, která dodává rostlinám potřebnou energii pro fotosyntézu, která se nejefektivněji vstřebává. Rostliny mohou růst i s čistě červenou barvou a zcela se vyvíjejí. Nebudou vypadat tak kvetoucí a zdravě jako na přirozeném slunci, ale přesto budou všechny biochemické procesy probíhat bez odchylky od normy.
Vyjádření červeného světla 660 nm a infračerveného světla 730 nm je optimální poměr množství světelné energie, který umožňuje rostlině určit délku dne a noci.
Před starým růstovým procesem na povrchu semeno roste pod zemí ve směru, který je více červený než barva infračerveného spektra. Teprve poté se semena otevírají a na povrchu země se objevují výhonky.
Barvy v modrém spektru se pod zemí neprojevují, na rozdíl od červené, kterou je rostlina schopna vycítit v počáteční fázi růstu.
Vliv modré barvy, když se na povrchu země objeví mladý výhonek, nastává ve směru, kdy rostlina získává vlastnosti semenáčku, na rozdíl od vlastností kořene. Rostlina vytváří listy a nasměruje je k nejbližšímu zdroji modrého světla. Nedostatek modrého a modrého světla způsobuje, že nadále roste jako kořen a pomalu se vynořuje nad zemí. V tomto případě se nové listy netvoří, jako by byla rostlina zcela skryta před sluncem.
Pokud je sluneční světlo jasné a exponované, rostlina má tendenci růst squat a malá velikost. Stává se to proto, že sluneční světlo obsahuje více červeného spektra než infračerveného a rostlina na tento poměr reaguje – stonky budou krátké a počet uzlů bude větší ve srovnání s normálními podmínkami.
Jinak, když je rostlina vystavena světlu o vlnové délce 730nm, roste dlouho a prodlužuje se. K tomuto efektu dochází proto, že v přirozených podmínkách husté vegetace je červená barva absorbována okolními listy a zbytek stonků se táhne vzhůru, aby ji hledal. Proto může nadměrné infračervené světlo způsobit „natažené“ stonky rostlin. Opačného účinku se dosáhne simulací nástupu tmy a zvýšením délky denního světla u rostlin s krátkou dobou květu.
