3Роль света и тепла в жизни растений. Регулирование светового и теплового режима растений.
Видимый свет необходим зеленым растениям для образования хлорофилла, влияет на газообмен, стимулирует синтез белков, вызывает деление клеток, ускоряет ростовые процессы. Именно свет регулирует сроки цветения и плодоношенияю.
В зависимости от световосприимчивости различают три группы растений:
- светолюбивые, оптимальное развитее растений из этой группы возможно только при хорошем освещении, в тени они чахнут и не формируют достаточную вегетативную массу. Большинство огородных культур принадлежат именно к светолюбивой группе.
- теневыносливые, растения из этой группы могут жить и в полутени, но лучше все-таки себя чувствуют на свету. Как, например, клен, может занимать нижний ярус в лесу, но для нормального развития, полноценного, свет все-таки необходим в достаточном количестве. У теневыносливых растений не столь интенсивно проходит фотосинтез. Многие знакомые нам огородные культуры относятся как раз к группе теневыносливых растений. Например, огурец, кабачок, салат. Эти, и подобные им культуры, требуют дозированного света, прямой солнечный свет может вызвать ожоги.
- тенелюбивые, этим растениям для нормального развития наличие хорошего освещения не обязательно, и даже вредно. На солнечном свету они чувствуют себя угнетенно. К этой группе относятся все водоросли, мхи, лишайники, папоротники.
Свет необходим растениям для важнейшего физиологического процесса — фотосинтеза, превращения кинетической энергии солнечных лучей в потенциальную энергию органического вещества зеленого растения.
Требования различных сельскохозяйственных культур к продолжительности светового дня и интенсивности освещения неодинаковы. Есть растения так называемого «длинного» дня (пшеница, овес, ячмень, горох, лен, клевер) и «короткого» (кукуруза, рис, сорго, просо, соя, хлопчатник и др.). На развитие некоторых культур (гречиха, табак) продолжительность светового дня резко не влияет. По реакции на интенсивность освещения различают растения светолюбивые (картофель) и теневыносливые (лен).
Роль света в жизни растений изучает физиология, выводы которой используются в земледелии и растениеводстве для разработки способов повышения коэффициента использования света растениями.
В полевых условиях световой режим можно регулировать, дифференцируя нормы высева, способы посева, формируя густоту стояния растений, изменяя направление рядков и уничтожая сорняки. Огромное значение для повышения эффективности использования лучистой энергии солнца имеет селекция, т. е. выведение высокоурожайных сортов культурных растений.
В искусственных условиях (фитотронах, оранжереях, теплицах, вегетационных домиках) световой режим регулируется дополнительным освещением.
Тепло является фактором и условием протекания биологических, химических и физических процессов в почве и растениях. Разные растения в определенные фазы предъявляют неодинаковые требования к теплу. Температура воздуха и почвы является решающим диагностическим показателем при определении оптимальных сроков сева (агротехнических — для яровых).
По срокам сева яровые культуры подразделяются на ранние (конопля, клевер, пшеница, ячмень, овес, горох, вика и др.), минимальная температура прорастания семян которых 2—5 °С, и поздние (картофель, кукуруза, просо, соя, фасоль), температура прорастания которых от 6 до 10—12 °С. Среднее положение по этому показателю занимают лен, гречиха, люпин, нут, бобы. Особо высоких температур (14—15 °С) для прорастания семян требуют фасоль, сорго, клещевина, хлопчатник, арахис, кунжут, рис.
Большое значение имеют тепловые условия для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, от которых зависят процессы образования доступных для растений питательных веществ, а так же связывание атмосферного азота клубеньковыми и свободно живущими бактериями.
Для жизнедеятельности как различных растений, так и микроорганизмов необходимы минимальные, оптимальные и максимальные температуры.
Требования растений к теплу изучают физиология и земледелие. В задачу земледелия входит также изучение теплового режима почвы и способы его регулирования. Тепловой режим почвы находится в тесной взаимосвязи с водным и воздушным режимами и оказывает большое влияние на питательный режим. Промораживание и оттаивание, увлажнение и высушивание почвы влияют на ее микро- и макроструктурный состав. Тепловой режим почвы зависит от географического положения, рельефа, величины солнечной радиации, тепловых свойств почвы (теплоемкости, теплопроводности, температуропроводности), соотношения в ней воды и воздуха, расхода тепла на испарение воды.
Регулированию теплового режима почвы и температуры приземного слоя атмосферы способствуют многие мероприятия. Среди них наибольшее значение имеют следующие: устранение временного избыточного увлажнения, внесение органических удобрений, содержание почвы под растительным покровом (живым и мертвым), ее рациональная обработка для придания благоприятного строения (оптимальной плотности), снегозадержание, создание полезащитных лесных полос, мульчирование, гребневые и грядковые посевы, дымовые завесы (от сжигания мусора или специальных дымовых шашек) и т. д.
Источник
Световой режим
Световой режим — совокупность процессов поглощения и превращения растениями световой энергии.
Относится к космическим факторам жизни растений.
Навигация
Роль света в жизни растений
Зеленые растения — единственные живые организмы на Земле, способные превращать световую энергию солнечного света в химическую энергию органических соединений. Этот процесс происходит благодаря хлорофиллу, содержащемуся в листьях (и других зеленых частях) растений и называется фотосинтезом.
К.А. Тимирязев установил: фотосинтез — это преимущественно процесс связывания и сохранения солнечной энергии. Согласно расчетным данным, в 1 кг сухого органического вещества должно аккумулироваться 16752 кДж энергии. Учитывая объем земной биомассы растений, количество связанной и запасенной энергии в виде органического вещества огромно.
Процесс фотосинтеза представляет из себя взаимодействие углекислого газа и воды под действием молекулы хлорофилла и квантов света с образованием молекул глюкозы и кислорода. Химическое уравнение реакции можно представить следующим образом:
Участвуя в других биохимических реакциях, глюкоза трансформируется в более сложные сахара (крахмал, целлюлозу, лигнин и др.) и органические соединения. Скорость процесса равна образованию 1 грамма органического вещества на суммарной поверхности листьев 1 м 2 за 1 ч. При этом количество воздуха, содержащего углекислый газ и пропущенного через устьица листьев, должно составить 2 м 2 . Для оценки: на 1 м 2 посевов озимой пшеницы площадь листовой поверхности составляет 17-20 м 2 , кукурузы, свеклы, картофеля — 3-8; клевера и люцерны — 24-37 м 2 .
Свет оказывает значительное влияние на качество продукции. В сене и зерне при недостатке света уменьшается количество белка, у сахарной свеклы снижается сахаристость, у картофеля — крахмалистость, у подсолнечника — содержание масла.
Недостаток света приводит к появлению бледной окраски листьев и их слабому развитию, утоньшению и вытягиванию стеблей, цветение и плодоношение задерживаются или не происходят. У зерновых культур уменьшается кустистость, листья становятся узкими, узел кущения закладывается возле самой поверхности, вытягиваются стебли, ослабевают междоузлия, зерно не вызревает или получается низкого качества, возможно полегание растений.
Фотопериодизм — свойство растений реагировать на продолжительность освещения в течение дня. Фотопериодические реакция определяют наступление фаз роста и развития. В зависимости от продолжительности освещения растения подразделяются на длинного дня с периодом освещения не менее 12ч, короткого — менее 12 ч, и нейтрального дня.
К растениям короткого дня относятся растения, происходящие из субтропиков и тропиков: кукуруза, рис, просо, соя, фасоль, хлопчатник и др. При удлинении светового дня происходит удлинение вегетационного периода.
К растениям длинного дня относятся преимущественно растения, происходящие из умеренных широт: пшеница, рожь, овес, ячмень, лен-долгунец, горох, вика, горчица. Для нормальной вегетации им необходим 16-18-часовой световой день.
Солнечная энергия оказывает влияние на плодородие почвы. Экспериментально установлено: на облучаемой солнечным светом почве урожайность ячменя выше, чем находившейся в темноте, что связано с большим количеством элементов питания в верхних слоях.
Под действием солнечного света изменяется активность микробиологических, биологических, ферментных, нитрифицирующих процессов, усиливается окисление гумуса. Солнечный свет является факторов плодородия почвы, однако научных данных в этом направлении недостаточно.
Источник
Световой режим растений
Цветоводство
Световой режим
Цветочные растения нормально развиваются только на свету определенной интенсивности, силы, продолжительности. Световой режим растений определяется географическим положением района выращивания. Интенсивность освещения в закрытом грунте регулируют различными источниками освещения, затенения и другими способами.
При помощи света неорганические вещества превращаются в органические. Происходит это в растениях в результате аккумулирующей способности солнечной энергии (фотосинтеза). Интенсивность последнего зависит от силы света. Чем больше хлорофилла содержат листья, тем меньше требуется света для нормального течения фотосинтеза. Растения могут трогаться в рост и при недостатке света. Однако в данном случае они вытягиваются, увеличивается длина междоузлий, листовых черешков и пластинок, листья светлеют.
Различают светолюбивые и тенелюбивые, а также теневыносливые растения. Светолюбивые растения требуют большую интенсивность света. Световой минимум их лежит в пределах 1/5-1/10 полного дневного света. К указанной группе относится большинство цветочных культур (георгины, циннии, астры, настурции, бархатцы и др.). Для них характерны светло-зеленые листья.
Тенелюбивые растения хорошо растут при неполном освещении, в тени, под пологом деревьев и кустарников. Слабую освещенность предпочитают аспидистра, монстера, папоротники и др.
Теневыносливые растения хорошо растут как при полном освещении, так и в полутени. При достаточном освещении они быстрее достигают декоративной ценности, при затенении — дольше цветут. Световой минимум таких растений находится в пределах 1/80-1/100 полного дневного света. К данной группе относят аквилегию, ирисы, незабудку, плющ и др.
Цветочные растения неодинаково относятся к продолжительности освещения. По отношению к длине дня их разделяют на три группы: растения короткого дня, длинного дня и нейтральные.
- Растения короткого дня — это растения тропического и субтропического пояса (амарантус, георгины, канны, космос, настурция, перилла, пуансеттия, хризантема, сальвия и др.). Цикл развития они проходят при укороченном дне. У этих цветочных растений продолжительность дня изменяет сроки цветения.
- К растениям длинного дня относятся растения умеренного пояса и северных широт (анютины глазки, астры, гайлардия, гладиолусы, гортензия, дельфиниум и др.). Таким растениям требуется продолжительный день, но еще лучше они растут при непрерывном освещении.
- Нейтральные растения зацветают при любой продолжительности дня (аспарагус, ахирантес, лилия, нарцисс, пеларгония, тагетес, тюльпан, цикламен и др.).
Источник