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

15-летний капитал 15-летний капитал

Какие достижения недавнего прошлого мы возьмем с собой в будущее

РБК
Звезды-полиглоты: 5 знаменитостей, которые говорят на нескольких языках Звезды-полиглоты: 5 знаменитостей, которые говорят на нескольких языках

Что и на каких языках говорят знаменитости

Cosmopolitan
10 самых бесящих фраз из вакансий, и что они значат на самом деле 10 самых бесящих фраз из вакансий, и что они значат на самом деле

Представляем понятный переводчик с хедхантерского на соискательский

Maxim
«Холостой выстрел» — фиаско автомата, который стрелял из-за угла «Холостой выстрел» — фиаско автомата, который стрелял из-за угла

Как автомат с изогнутым стволом вообще способен выстрелить?

Maxim
Пчелы оценили количество объектов при помощи нечисловых параметров Пчелы оценили количество объектов при помощи нечисловых параметров

Пчелы использовали неколичественные параметры для подсчета объектов

N+1
Новая эстетика. Кто и сколько зарабатывает на российской косметике новой волны Новая эстетика. Кто и сколько зарабатывает на российской косметике новой волны

Российские бренды уходовой косметики долго не могли похвастаться репутацией

Inc.
Маяк, из-за которого произошло 23 кораблекрушения Маяк, из-за которого произошло 23 кораблекрушения

Вспоминай его каждый раз, когда тебе говорят, что ты плохо делаешь свою работу.

Maxim
Золотой фонд цитат: как твиты Илона Маска влияют на рынок Золотой фонд цитат: как твиты Илона Маска влияют на рынок

Самые известные и неоднозначные высказывания Илона Маска в Twitter

Forbes
Как порвались связи советской науки с мировой Как порвались связи советской науки с мировой

Советские ученые должны были служить только советской науке и никакой другой

Наука
5 физиологичных поз для сна: найдите свою 5 физиологичных поз для сна: найдите свою

Какие положения во время сна считаются физиологичными и кому они подходят

Psychologies
Удивительная история LEGO: от деревянных уточек до робототехники Удивительная история LEGO: от деревянных уточек до робототехники

Сегодня мы расскажем эту удивительную историю – историю LEGO

Популярная механика
13 фактов о коррупции 13 фактов о коррупции

Что такое коррупция и что мы о ней знаем?

Maxim
«Макаров»: плохой хороший пистолет «Макаров»: плохой хороший пистолет

Пистолет Макарова — это такая же легенда, как автомат Калашникова

Maxim
Посиделки в графском особняке Посиделки в графском особняке

Жизнь большой «литературной коммуналки» с ее скандалами и творческими вечерами

Караван историй
Астрономы впервые померили плотность молодой экзопланеты Астрономы впервые померили плотность молодой экзопланеты

Возраст экзопланеты AU Mic b оценивается менее чем в 25 миллионов лет

N+1
Лиам Нисон: «Такой фильм Клинт Иствуд мог бы снять в начале 80-х» Лиам Нисон: «Такой фильм Клинт Иствуд мог бы снять в начале 80-х»

Лиам Нисон нашел в себе пороху, чтобы пообщаться с нашей журналисткой братией

Maxim
Лора Дерн. Дикая сердцем Лора Дерн. Дикая сердцем

Как нестандартная внешность и возраст помогли актрисе Лоре Дерн

Караван историй
Что смотреть: 7 самых ярких исторических сериалов Что смотреть: 7 самых ярких исторических сериалов

Дальние страны и великолепные костюмы - вы глаз не сможете оторвать от экрана

Cosmopolitan
12 громких фактов о Джонни Кэше 12 громких фактов о Джонни Кэше

Исполнитель кантри, которого должен знать каждый россиянин, — Джонни Кэш

Maxim
Что наблюдать на небе в феврале: «весенние» галактики и Веста во Льве Что наблюдать на небе в феврале: «весенние» галактики и Веста во Льве

В феврале уже пора наблюдать «весенние» галактики

N+1
Будь нежной и женственной! Самые романтичные принты на весну и как их сочетать Будь нежной и женственной! Самые романтичные принты на весну и как их сочетать

Одежда с каким принтом должна быть в твоем гардеробе весной

Cosmopolitan
«Хочу перестать каждый день плакать»: Ольга Бузова о жизни после разрыва с Давой «Хочу перестать каждый день плакать»: Ольга Бузова о жизни после разрыва с Давой

Ольга Бузова призналась, что не считает себя сильной женщиной

Cosmopolitan
Британский фунт Британский фунт

Британский фунт — древнейшее в мире действующее платежное средство

Вокруг света
«Аллен против Фэрроу» — документальный сериал об обвинениях в насилии в адрес режиссера. Можно ли ему верить — или пора «отменять» Вуди Аллена? «Аллен против Фэрроу» — документальный сериал об обвинениях в насилии в адрес режиссера. Можно ли ему верить — или пора «отменять» Вуди Аллена?

«Аллен против Фэрроу» — сериал о #metoo, абьюзе и исторической памяти

Esquire
Это надолго Это надолго

Как меняется секс в отношениях, куда девается и когда уже начинать волноваться?

Cosmopolitan
Как Артемия Панарина попытались сделать жертвой «культуры отмены» Как Артемия Панарина попытались сделать жертвой «культуры отмены»

Рассказываем почему обвинения в адрес Артемия Панарина вызывают много вопросов

GQ
Робот – лучший повар Робот – лучший повар

Намучившись с самодеятельной кулинарией, он решил поручить эти заботы технике

Популярная механика
«Мы разведемся»: Кирилл Кяро чуть не потерял жену из-за карантина «Мы разведемся»: Кирилл Кяро чуть не потерял жену из-за карантина

Кирилл Кяро признался, что самоизоляция едва не разрушила его отношения

Cosmopolitan
Почему Пентагон недоволен самолетом F-35 Почему Пентагон недоволен самолетом F-35

Истребители-бомбардировщики F-35 оказались почти непригодны к эксплуатации

Популярная механика
От Аньелли до Феррари: самые возрастные топ-менеджеры в истории автопрома От Аньелли до Феррари: самые возрастные топ-менеджеры в истории автопрома

Некоторые возглавляют свои компании до самой смерти

РБК
Открыть в приложении