Синий свет

Синий свет является ключевой длиной волны для фотосинтеза и роста.

Синий свет — это излучение с длиной волны 450—495 нм. Он оказывает сильное влияние на фотосинтез и вегетативный рост. Это происходит потому, что длины волн синего цвета соответствуют длинам волн, которые больше всего поглощают фотосинтетические пигменты. Хлорофиллы и каротиноиды, две ключевые группы фотосинтетических пигментов, поглощают синий свет и преобразуют его в химическую энергию (сахар), которая может быть использована для роста растений.

Несмотря на то, что синие волны сильно поглощаются хлорофиллами и каротиноидами, они несколько менее эффективны, чем красный свет, для стимулирования фотосинтеза. Это можно объяснить спектрами поглощения и действия фотосинтеза. Спектр поглощения (пунктирная линия) показывает, какие длины волн поглощаются хлорофиллом и другими пигментами. С другой стороны, спектр действия (сплошная линия) показывает скорость фотосинтеза для каждой длины волны.

Главное — сравнить разницу между пунктирной и сплошной линиями. Разрыв между двумя линиями в диапазоне 450—495 нм означает, что растения поглощают большое количество синего света, но не весь он преобразуется в энергию сахара. Это заставляет задуматься — куда же девается остальная часть синего света? Часть его поглощается менее эффективными пигментами (например, антоцианом), которые не участвуют в фотосинтезе.

Растениям очень нужен синий цвет. Но еще лучше обстоят дела, когда синий свет используется в паре с красным. Фотосинтез происходит быстрее, растения производят больше белка, больше пигментов, больше листьев и в целом растут более крупными.

Синий свет и проводимость устьиц

Помимо фотосинтеза, синий свет оказывает и другие эффекты на растения. Синие волны увеличивают стоматальную проводимость. Стоматальная (устьичная) проводимость — это процесс поступления и выхода газов (например, CO2) из листьев через поры в поверхности листа. Синий свет влияет на устьичную проводимость, увеличивая количество, плотность и размер устьиц. 

Если влияние на фотосинтез не убедило вас в важности синих волн, то следующая часть может убедить вас в этом. Газообмен через поры имеет решающее значение как для фотосинтеза, так и для охлаждения листьев. Таким образом, обеспечение растений достаточным количеством синего света необходимо для того, чтобы они могли контролировать свою температуру.

Взаимосвязь с вытягиванием стебля

Высокие, длинноногие растения нежелательны, поскольку они могут легко упасть. Растения часто выглядят красивее, когда у них короткий стебель и компактные листья. Вытягивание происходит, когда растение не получает достаточно света, поэтому оно вырастает выше, чтобы захватить больше.

Синие волны — это основной способ, с помощью которого растение определяет, сколько света оно получает. Обеспечение растения большим количеством синего света способствует тому, что стебли остаются короткими. Аналогичным образом, синий свет может также уменьшить длину черешка. Черешки — это маленькие стебельки, соединяющие листья со стеблем. По этой причине растения, получающие больше синего света, имеют более компактные листья.

Синий свет и рост рассады

Синий свет также влияет на рост рассады: он увеличивает размер рассады и концентрацию антиоксидантов. Антиоксиданты защищают растения от УФ-лучей и вредных реактивных соединений, которые могут вызвать серьезные проблемы для фотосинтеза и цветения. Таким образом, увеличение количества антиоксидантов в растениях может быть одним из способов компенсировать стрессы, возникающие при интенсивном фотосинтезе. Кроме того, синий цвет волн увеличивает скорость прорастания, свежий вес и содержание белка по сравнению с другими цветами спектра.

Влияние на цветение

Синий свет влияет на цветение двумя основными способами: время цветения и вес цветка. Благодаря действию криптохрома (светового рецептора растений), синие волны иногда могут регулировать время цветения. Влияние синего света на цветение зависит от интенсивности света и от того, является ли растение "длиннодневным" или "короткодневным". Как правило, синие волны вызывают более раннее цветение у растений с длинным днем и более позднее у растений с коротким днем. Например, горчица — растение длинного дня, и если подвергнуть ее воздействию синего света, то цветение наступит на 20 дней раньше, чем обычно. У других видов синие волны не оказывают никакого влияния на цветение.

Влияние на производство каннабиноидов

И последнее, но не менее важное: некоторые недавние исследования показывают, что синий свет может влиять на производство каннабиноидов в каннабисе. В одном из исследований изучалось влияние качества освещения на выход ТГК и других каннабиноидов при выращивании конопли. Растения, выращенные с использованием светодиодов (которые имели на 6—16% больше длин синих волн, чем лампы Днат), содержали примерно на 38% больше ТГК по сравнению с растениями, выращенными под лампами Днат. Растения каннабиса, выращенные под светодиодными лампами, также имели более высокую концентрацию CBD, THCV, CBG и других каннабиноидов. Авторы предположили, что УФ-А и синие волны могут заставить растение производить больше КБГ (молекула-прекурсор ТГК и других каннабиноидов). Механизмы, лежащие в основе влияния синих волн на каннабиноидные пути, также требуют дальнейших исследований.Синий свет имеет много схожих эффектов с УФ-излучением. Однако синие фотоны несут меньше энергии, чем ультрафиолетовые, поэтому реакция на синий свет может быть более мягкой, чем на ультрафиолетовый.

Синий свет повышает концентрацию каннабиноидов, особенно ТГК, как показано в статье Magagnini et al. 2018.

📕Читай больше статей про освещение на канале Just Grow

💰Купить систему освещения компании Just|Grow — X1-PRO

Telegram-канал: JustGrowLED
Телеграм-бот с каталогом продукции: @Just_Grow_Bot
Instagram: @justgrow.led
Сайт: just-grow.ru

Источники

1. Singh et al 2015. LEDs for Energy Efficient Greenhouse Lighting.
2. Croce, Van Grondelle, Van Amerongen, and Van Stokkum. 2018. Light Harvesting in Photosynthesis.
3. Cope, Snowden, and Bugbee. 2014. “Photobiological Interactions of Blue Light and Photosynthetic Photon Flux: Effects of Monochromatic and Broad-Spectrum Light Sources.” Photochemistry and Photobiology 90 (3): 574–84.
4. Lu et al 2017. Uncovering LED Light Effects on Plant Growth: New Angles and Perspectives.
5. Sabzalian et al. 2014. “High Performance of Vegetables, Flowers, and Medicinal Plants in a Red-Blue LED Incubator for Indoor Plant Production.” Agronomy for Sustainable Development 34 (4): 879–86.
6. Chandra, S. et al. 2013. “Effects of Different Light Quality on Growth, Chlorophyll Concentration and Chlorophyll Biosynthesis Precursors of Non-Heading Chinese Cabbage (Brassica Campestris L.).” Acta Physiologiae Plantarum 35 (9): 2721–26.
7. Hernández and Kubota. 2016. “Physiological Responses of Cucumber Seedlings under Different Blue and Red Photon Flux Ratios Using LEDs.” Environmental and Experimental Botany 121: 66–74.
8. Naznin et al 2016. “Using Different Ratios of Red and Blue LEDs to Improve the Growth of Strawberry Plants.” Proc. of the VIII Int. Symp. on Light in Horticulture 8: 125–30.
9. Ouzounis, T. et al. 2016. “Blue and Red LED Lighting Effects on Plant Biomass, Stomatal Conductance, and Metabolite Content in Nine Tomato Genotypes.” Proc. of the VIII Int. Symp. on Light in Horticulture 8.
10. Kim et al 2004. “Effects of LEDs on Net Photosynthetic Rate, Growth and Leaf Stomata of Chrysanthemum Plantlets in Vitro.” Sci. Hort. 101 (1–2): 143–51.
11. Zheng and Van Labeke. 2017. “Long-Term Effects of Red- and Blue-Light Emitting Diodes on Leaf Anatomy and Photosynthetic Efficiency of Three Ornamental Pot Plants.” Frontiers in Plant Science 8: 1–12.
12. Hsu and Chen. 2018. “The Effect of Light Spectrum on the Morphology and Cannabinoid Content of Cannabis Sativa L.” Med. Can. and Can. (1): 19–27.
13. Olschowski et al. 2016. “Effects of Red, Blue, and White LED Irradiation on Root and Shoot Development of Calibrachoa Cuttings in Comparison to HPS Lamps.” Proc. of the VIII Int. Sym. on Light in Horticulture.
14. Massa et al 2008. “Plant Productivity in Response to LED Lighting.” HortScience 43 (7): 1951–56.
15. Livadariu et al. 2018. “Studies Regarding Treatments of LEDs on Sprouting Hemp (Cannabis Sativa L.).” Romanian Biotechnological Letters: 1–7.
16. Samuolienė et al. 2011. “The Impact of LED Illumination on Antioxidant Properties of Sprouted Seeds.” Open Life Sciences 6 (1): 68–74.
17. Eskins, K. 1992. “Light-Quality Effects on Arabidopsis Development. Red, Blue and Far-Red Regulation of Flowering and Morphology.” Phys. Plant. 86 (3): 439–44.
18. Runkle et al 2001. “Specific Functions of Red, Far Red, and Blue Light in Flowering and Stem Extension of Long-Day Plants.” J. Amer. Soc. Hort. Sci. 126 (3): 275–82.