Зачем над растениями вешают фиолетовые лампы

N+1Природа

Лучи поддержки

Зачем над растениями вешают фиолетовые лампы

Ольга Аверчева

Редкий любитель растений — будь у него собственная ферма или только пара кадок на подоконнике — обходится без удобрений. Однако растения питаются не только через корни, но и через листья, которыми поглощают углекислый газ и свет. Значит ли это, что их можно «подкормить» не только удобрениями, но и светом? И можно ли таким образом заставить их дать еще больший урожай?

Какой свет вкуснее?

Ответ на этот вопрос независимо друг от друга нашли во второй половине XIX века Климент Тимирязев и Теодор Энгельман. Они раскладывали солнечный свет на спектр, освещали разными его частями растения и измеряли, насколько те активно фотосинтезируют (то есть поглощают углекислый газ, выделяют кислород и производят сахар). Методики они использовали немного разные, но получили похожие результаты. Оказалось, что не каждый участок спектра заставляет лист поглощать углекислый газ и выделять кислород с одинаковой эффективностью. Лучше всего это получалось у красного и синего света, а хуже всего — у зеленого. Дело в том, что пигменты, которые ловят свет для фотосинтеза — хлорофиллы и каротиноиды — хорошо поглощают красный и синий свет, а на зеленый почти не реагируют.

Сколько света разной длины волны поглощают фотосинтетические пигменты. OpenStax College, Biology / CC BY-SA 3.0

Позже все тот же Тимирязев выяснил, что у красного цвета есть еще одно ценное свойство. Заключенную в красных лучах энергию лист почти целиком использует на образование биомассы — в то время как в синем свете энергии слишком много, поэтому половина «теряется» в виде тепла. А значит, можно сэкономить: если освещать теплицы одним красным светом, электрическая энергия будет использоваться эффективнее и не пропадет, а растения станут продуктивнее — смогут накапливать больше питательных веществ, чем если бы они росли под обычным солнцем.

Есть только одно но: свет нужен растениям не только для фотосинтеза. А еще и для того, например, чтобы определить, в какую сторону расти, когда цвести и давать плоды. Кроме того, свет запускает открывание устьиц (через которые лист обменивается газами с воздухом) и регулирует суточные ритмы движения листьев и открывания цветков. Для этого в клетках растений есть особые молекулы — фоторецепторы, которые меняют экспрессию генов и обмен веществ в клетке в ответ на световые лучи. Основные фоторецепторы растений, как и пигменты фотосинтеза, работают с красным и синим светом, но могут улавливать еще зеленый, ультрафиолетовый и дальний красный.

Получается, что жизнь растения зависит от суммы световых сигналов разного цвета, но какой эффект производит каждый из них в отсутствие других, физиологи растений во времена Тимирязева не знали — и не вполне понимают до сих пор. Поэтому замена естественного света на сугубо красные лучи может привести вовсе не к увеличению урожая, а к строго противоположному результату — теоретически в таких условиях растения должны чахнуть или по меньшей мере давать меньше плодов, чем обычно.

Как прокормить космонавта

Первые попытки «подкормить» растения лучами определенного света начались в ХХ веке. Для «усечения» спектра использовали светофильтры, которые позволяли превратить обычный белый светильник в цветной. Выяснилось, что физиологи были правы: одной части спектра для полноценной жизни может не хватить. Оказалось, что только на красном и особенно зеленом свету растения растут плохо, получаются хилыми, с удлиненными стеблями и мелкими листьями — как если бы росли в тени. На синем свету растения чувствовали себя лучше всего — не хуже, чем на белом. Правда, светофильтры выделяли из света лампы довольно широкие области спектра — например, синий фильтр пропускал еще и ультрафиолет — поэтому все равно оставалось неясным, без каких именно лучей ничего не получится.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Самые безумные и странные традиции средних веков Самые безумные и странные традиции средних веков

Средневековые традиции, которые выходили за все рамки адекватности

Популярная механика
Почему Пентагон недоволен самолетом F-35 Почему Пентагон недоволен самолетом F-35

Истребители-бомбардировщики F-35 оказались почти непригодны к эксплуатации

Популярная механика
Интервальное голодание: всем ли оно подходит? Интервальное голодание: всем ли оно подходит?

Кому подойдет, а кому, наоборот, может навредить интервальное голодание?

Psychologies
Animal Crossing назвали не вредной для эмоционального благополучия игрой Animal Crossing назвали не вредной для эмоционального благополучия игрой

Не все видеоигры вредны для психического и эмоционального благополучия

N+1
Иосиф Бродский: «Никакая жизнь не подлежит сохранению». О музее Иосифа Бродского «Полторы комнаты» в Санкт-Петербурге Иосиф Бродский: «Никакая жизнь не подлежит сохранению». О музее Иосифа Бродского «Полторы комнаты» в Санкт-Петербурге

Почему создатели музея Иосифа Бродского отказались от привычных форматов

СНОБ
Неизвестные X и Y Неизвестные X и Y

Как и, главное, зачем природа разделила обитателей земли на юношей и девушек

Вокруг света
«Сорок тысяч мертвых окон…» «Сорок тысяч мертвых окон…»

Как началась и закончилась армяно-азербайджанская война 1918–1920 гг

Наука
«Рыцари справедливости» – фильм-притча, который притворяется боевиком «Рыцари справедливости» – фильм-притча, который притворяется боевиком

«Рыцари справедливости» доказывают, что жизнь – это хаос

GQ
Кругом обман: йогурт не так полезен, как кажется Кругом обман: йогурт не так полезен, как кажется

Рассказываем, стоит ли верить в мифы о пользе йогуртов

Cosmopolitan
7 обычных продуктов, которые смертельно опасны, если их съесть слишком много 7 обычных продуктов, которые смертельно опасны, если их съесть слишком много

Ты наверняка и не подозревал, что в твоем кухонном шкафу есть яды!

Maxim
Паскаль Мэтр: выставка фотографа National Geographic в МАММ Паскаль Мэтр: выставка фотографа National Geographic в МАММ

Выставка знаменитого французского фотографа-документалиста Паскаля Мэтра

National Geographic
Подмосковное озеро расскажет о развитии Земли Подмосковное озеро расскажет о развитии Земли

В Московской области нашли озера, которые могут иметь метеоритное происхождение

Наука и жизнь
«Через 20 лет появятся технологии радикального продления жизни — нужно просто дожить». Антиэйджинг-предприниматели — о том, возможно ли бессмертие «Через 20 лет появятся технологии радикального продления жизни — нужно просто дожить». Антиэйджинг-предприниматели — о том, возможно ли бессмертие

Бессмертие перестало быть чем-то из разряда сказок и ненаучной фантастики

Inc.
Паразительная медицина Паразительная медицина

Откуда взялась идея лечиться кишечными червями

N+1
Как Конан Дойл стал Шерлоком Холмсом, расследовал загадочное убийство и исправил одну из крупнейших судебных ошибок XX века Как Конан Дойл стал Шерлоком Холмсом, расследовал загадочное убийство и исправил одну из крупнейших судебных ошибок XX века

Шерлок им бы гордился

Maxim
Медиация: решаем конфликты с помощью профессионального посредника Медиация: решаем конфликты с помощью профессионального посредника

Медиатор — помощник в решении конфликтных ситуаций и экологичных разводах

Psychologies
Посттравматический абсурд Посттравматический абсурд

«Рыцари справедливости» — депрессивная комедия о смысле жизни

Weekend
Вас не слышно! Вас не слышно!

Заложенность в ухе может быть вызвана отитом или банальной серной пробкой

Лиза
Физики зафиксировали редкое гиперядро с двумя странными кварками Физики зафиксировали редкое гиперядро с двумя странными кварками

Удалось однозначно определить энергию связи Ξ-гиперона с ядром

N+1
Святой Валентин, что ты делаешь, прекрати! Святой Валентин, что ты делаешь, прекрати!

Самые запутанные любовные истории звезд, от которых голова идет кругом

Лиза
В Антарктиде снег «зацвел» зеленым и малиновым цветом В Антарктиде снег «зацвел» зеленым и малиновым цветом

Это произошло возле научно-исследовательской станции «Академик Вернадский»

National Geographic
Почти как BMW Х5, только дешевле: Nissan представил новый внедорожник Почти как BMW Х5, только дешевле: Nissan представил новый внедорожник

Такого крутого «Пасфайндера» еще не было!

Maxim
Ураганы повлияли на пуэрториканских насекомых сильнее климатических изменений Ураганы повлияли на пуэрториканских насекомых сильнее климатических изменений

Это противоречит выводам широко цитируемой статьи 2018 года

N+1
МКС скоро оборудуют новым суперкомпьютером МКС скоро оборудуют новым суперкомпьютером

Суперкомпьютер SBC-2 будет отправлен на МКС

Популярная механика
Сооснователь «Моторики»: «Если сравнивать рынок запчастей для киборгов с рынком смартфонов, то сейчас мы в 1990-х» Сооснователь «Моторики»: «Если сравнивать рынок запчастей для киборгов с рынком смартфонов, то сейчас мы в 1990-х»

Василий Хлебников — о протезах рук, аналитике по их использованию и медтехе

VC.RU
Прохлада для турбин Прохлада для турбин

Технология интеграции АБХМ в оборудование крупных электростанций

Наука
Привычки, которые сделали мой мозг моложе Привычки, которые сделали мой мозг моложе

Практики осознанности, благодаря которым мозг может помолодеть

Reminder
Так и ослепнуть можно! Ошибки в макияже, которые вредят глазам, — мнение врача Так и ослепнуть можно! Ошибки в макияже, которые вредят глазам, — мнение врача

Макияж — неотъемлемая часть жизни современной женщины

Cosmopolitan
Экстремальные холода в США сбивают с толку метеоспутники Экстремальные холода в США сбивают с толку метеоспутники

Они начинают путать поверхность Земли с облаками

National Geographic
Вовремя перебросить молекулу Вовремя перебросить молекулу

Компания «Сибур» планирует в этом году увеличить экспорт полимеров

Эксперт
Открыть в приложении