Почему растениям необходим сбалансированный свет полного спектра
Для хорошего здоровья и оптимального роста, растениям необходим сбалансированный свет полного спектра. Качество света, получаемого растением, также важно, как и его количество. Растения так же чувствительны к аналогичной части спектра солнечного излучения, как и человеческий глаз.
//Эта часть светового спектра именуется – Фотосинтетической активной радиацией или сокращенно ФАР, что представляет собой волновой спектр от 400 до 700 нанометров (нм)//
В то же время способ, которым растение реагирует на свет в интервале спектра, очень отличается от способа реакции человека.
Человеческий глаз обладает максимальной чувствительностью в желто-зеленой зоне – около 550 нанометров. С другой стороны, растения существеннее реагируют на красный и голубой свет.
Красный свет дает наиболее эффективное питание растений. В тоже время, для вегетативного роста и формирования размеров плодов, также нужен голубой свет. При постоянной температуре процент поглощения углерода варьируется в зависимости от интенсивности излучения, возрастая на начальном этапе при увеличении плотности потока излучения. Тем не менее, при более высокой интенсивности излучения это взаимоотношение уже не наблюдается, а норма поглощения углерода выравнивается (нивелируется). Также процент поглощения углерода зависит от ширины диапазона длин волн – максимальное поглощение при пике воспринимаемого растением спектра излучения.
Следовательно, из этого вытекает необходимость не только в максимальной пропускной свойства пленки, а еще и в полноте всего спектра ФАР, полученного растением.
Современная полимерная и химическая промышленность сделали тепличную пленку максимально прозрачной именно в спектре ФАР. Как и стекло, пленка достигла уровня светопроницаемости свыше 90%. В некоторых пленках это даже более 93%. Стекло при этом имеет показатель около 90%.
Но обычные пленки имеют свойство со временем терять светопроницаемость. На это влияют много факторов: внешние повреждения покрытия (царапины), продукты распада под действием ультрафиолета, химическая реакция на агрохимию, некачественные добавки в полимеры и т.д. При применении в тепличной плёнке качественных полимеров и добавок, пленка теряет светопропускную способность с минимальными темпами. Качественная тепличная пленка теряет около 2% светопропускной способности в год.
В то-же время дешевые и не качественные полимеры, стабилизаторы и добавки могут блокировать часть спектра, которую человеческий глаз не воспринимает, а растение без нее не может достичь максимального уровня вегетации и урожайности. В теплицах, покрытых такими плёнками, возникает проблема и с ослеплением шмелей.
При выборе типа покрытия следует учитывать еще и такой фактор как затенение конструкциями теплицы. Так как пленка это самый легкий материал, и не требует рам для фиксации, то и конструкция теплицы имеет наименьшее количество использованного металла и не большой процент затенения, вызванного арматурой теплицы. Процент затенения в пленочной теплице составляет около 6% от поверхности освещения.
Свет в теплице различается на прямой и рассеиваемый.
Прямое светопропускание (прозрачная пленка) происходит, когда свет проникает сквозь пленку и его направление и интенсивность пучка не меняется.
Пленки с прямой пропускной способностью обладают наиболее высокой светопроницаемостью по сравнению с рассеиваемой пленкой. Использование таких пленок в основном рекомендуется в регионах с очень низкой интенсивностью излучения в диапазоне ФАР. Так-же рекомендуется применять прозрачные плёнки при выращивании растений в те месяцы, в течение которых производство ограничено из-за нехватки солнечного излучения. Однако без рассеивания, направленный свет является причиной появления мест локального перегрева на небольшой площади теплицы, что вызывает солнечные ожоги даже в крайне северных широтах. Культуры часто приходится защищать от чрезмерного света, для предотвращения солнечных ожогов и неконтролируемого увеличения температуры. Кроме того, при использовании прозрачного покрытия, падающий свет будет направленным и будет неравномерно распределяться по листовой поверхности растения.В добавление к этому, наличие тени в определенных частях теплицы и как результате мы получаем стресс растений, что приводит к сокращению урожайности и его качества. Эти-же проблемы свойственны и стеклянным покрытиям.
Диффузное (рассеянное) светопропускание достигается разделением (диффузией) солнечных лучей. Интенсивный, прямой пучок световых лучей делится на множество менее интенсивных пучков. Прямые солнечные лучи превращаются в рассеянный (диффузный) свет в момент, когда они проходят через рассеивающую плёнку. При этом лучи выходят из плёнки под разными углами, уменьшая их интенсивность. Создаваемый эффект может задаваться в виде процента рассеивания и зависит от кол-ва рассеивающих.добавок. Задача состоит в достижении равномерного и полного пропускания спектра ФАР.
Рассеивание света так-же сокращает влияние структурных (конструкционных) затенений и само-затенений что позволяет растениям получать равномерный свет в течение светового дня. Рассеянный свет увеличивает получение энергии растениями и интенсивность фотосинтеза. Это достигается за счёт равномерного распределения солнечной энергии по всей поверхности растения.
Для определения, является ли покрытие рассеивающими, достаточно посмотреть на растения – если они отбрасывают тень, значит покрытие с прямым светопропусканием, если тень не отбрасывает, значит покрытие рассеивающее.
Из-за чрезмерно высокой солнечной радиации, для юга Украины, желательно устанавливать только диффузные пленки.