Какие комнатные растения растут при искусственном освещении. Результаты выращивания растении на искусственном освещении. Правило трех «Ф»

Собственно вопрос озеленения жилого помещения - не сложен. Комнатных декоративных растений, поступающих в продажу, - более 500 видов и сортов. На эту тему написано немало книг, журнальных статей, инструкций. Однако практически все они рассматривают содержание растений при естественном освещении, пусть даже и в полутени комнат. Исходя из этого растения делят на светолюбивые и теневыносливые.

На практике же об этом, как правило, не задумываются. При покупке живых растений люди относятся к ним как к торшерам, вазам или журнальным столикам, заботясь лишь о том, где они лучше будут смотреться. А ведь это «идеальное» место может не подходить для выбранного растения. Тогда там оно со временем будет угнетаться и погибнет прежде всего потому, что недостаток освещения является основным фактором ограничения его роста.

Именно свет обеспечивает растения энергией, необходимой для синтеза органических соединений.

При недостатке освещения у растений наблюдается заболевание хлороз, которое на начальных этапах тестируется по следующим признакам: листья бледнеют и мельчают, либо растут в длину, но не в ширину; вытягиваются стебли; снижается обводнённость живых тканей (тургор), листья поникают; растения не зацветают или цветут мелкими бледными цветками. К тому же растения становятся чувствительными ко всем фактором внешних условий: от жёсткости используемой для полива воды - до сквозняков.

Основной способ лечения хлороза - увеличение освещённости. И здесь на выручку приходит искусственное освещение.

Первые официальные сведения об использовании искусственного освещения относятся к временам Людовика XIV, при котором была выстроена оранжерея Версаля. Для нас это время сопоставимо со временем царствования старшего брата Петра I царя Фёдора Алексеевича. Во Франции создатель ландшафтного парка и сада Версаля А. Ленотр для подсветки в зимнее время цитрусовых деревьев в оранжерее использовал восковые свечи.

По данным летописцев апельсины, померанцы и мандарины там цвели. У нас в России во времена Екатерины II в парках и поместьях было популярно сооружать оранжереи и померанцевые домики, растения в которых тоже подсвечивались многочисленными восковыми свечами.

В английской садоводческой литературе есть упоминание о том, что растения в зимних садах подсвечивали газовыми рожками - осветительными приборами с использованием газа.

Так что искусственное освещение известно давно. Но, конечно же, огромный прорыв в этой области наступил с открытием электричества. Искусственное электрическое освещение - самый лёгкий и наиболее дешёвый способ обеспечить достаточное количество света растениям, которые недополучают необходимое количество солнечного света.

Лампы накаливания с успехом применялись как в небольших, так и в огромных оранжереях и теплицах. Сейчас тепличные хозяйства используют огромный парк осветительных приборов и ламп: газоразрядные, люминесцентные, натриевые, галогенные.

Но, вернёмся к комнатным растениям.

Мы воспринимаем солнечный свет как нечто бесцветное. Хотя ещё из школьного курса физики знаем, что он состоит из семи основных цветов: красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового. Но это - не догма. Так, многие пресмыкающиеся и моллюски видят инфракрасные лучи, которые мы воспринимаем только как тепло, а насекомые видят ультрафиолетовые лучи, которые в лучшем случае мы не ощущаем, а в худшем именно из-за них обгораем на солнце. Вопрос: нужен ли растениям для фотосинтеза полихромный белый свет?

Оказывается - нет, не нужен. Существуют два основных пика поглощения световых волн, стимулирующих фотосинтетические реакции. Один из них приходится на красную часть спектра, граничащую с инфракрасной зоной (дальние красные лучи), а другой - на синюю, граничащую с голубой зоной. Причем, при поглощении энергии красных лучей происходит собственно фотосинтез, а синие лучи регулируют процессы его «включения-выключения». Другие длины волн либо не оказывают воздействия на наземные растения (например, зелёные лучи), либо отрицательно влияют на ростовые процессы, оказывая тормозящее действие (например, жёлтые и фиолетовые лучи). Для водных растений, в зависимости от глубины их произрастания, в фотосинтезе участвуют жёлтые и зелёные лучи.

В зимнее время в умеренной зоне северного полушария в солнечном спектре преобладают голубовато-сине-фиолетовые лучи, но не достаёт красно-оранжевых. Неудивительно, что свет от пламени свечей, в котором преобладают инфракрасные-красные-оранжевые лучи, благоприятно влиял на находящиеся за стеклом оранжерейные растения.

Пришедшие на смену восковым свечам лампы накаливания обладают почти теми же спектральными характеристиками-в них лишь 4% потребляемой энергии превращалось в световую, а остальная энергия шла на нагрев.

Понятно, что использование для подсветки растений только ламп накаливания - результативно для и зимних садов, куда попадают и естественные синие лучи, проходящие сквозь стекло.

Следующий значительный шаг в развитии искусственного освещения растений был сделан при появлении ртутных ламп. Основа ртутной лампы - кварцевая горелка, представляющая собой заполненную инертным газом (обычно - аргоном) и герметично запаянную колбу из кварцевого стекла. В колбу введены два электрода. При подаче напряжения на электроды между ними возникает разряд, дающий в изобилии ультрафиолетовые лучи. Для ионизации инертного газа в кварцевую колбу помещали капельку ртути. По трём основным составляющим: дуга-ртуть-лампа такие ультрафиолетовые лампы получили аббревиатурное название ДРЛ.

Так как ультрафиолет и опасен, и не видим, «кварцевую» горелку помещают в стеклянную колбу большего размера (стекло не пропускает ультрафиолет), изнутри покрытую люминофором - веществом, светящимся при облучении ультрафиолетовыми лучами. По внешнему виду такие лампы напоминают очень большую лампу накаливания, за что работники тепличных хозяйств окрестили их «капельками».

Дроссель - основная часть системы поджига ртутных ламп - используется и в осветительных приборах с люминесцентными лампами, в которых в качестве источников света наиболее популярны линейные лампы-трубки (ЛЛ).

По номиналу дроссельная катушка работающей лампы нагревается до 55°С (у некоторых моделей - больше), что даёт возможность использовать тепло дросселя для дополнительного обогрева. А спектр ламп бывает разный.

• ЛХБ - лампа холодного белого света имитирует небо, покрытое тонким слоем облаков.
• ЛТБ - лампа тёплого белого света сопоставима с освещением лампы накаливания.
• ЛБ - лампа белого света даёт освещение, соответствующее яркому солнечному дню.
• ЛД - лампа дневного света имитирует голубое небо без солнца.

Кроме того, выпускают лампы с люминофором, специально подобранным для искусственного освещения растений (Flora, Natura, Biolux и другие коммерческие названия). Такие лампы дают розоватый свет.

Хотя существует ряд моделей специализированных ламп накаливания и небольших дуговых ртутных ламп, некоторые из них снабжены зеркальным отражателем, и даже светодиодных ламп, но всё-таки наиболее часто при искусственном освещении комнатных растений и аквариумов используют люминесцентные лампы, лампы-трубки, которые могут иметь U-образную или кольцевую форму.

Длина трубок - разная, но чаще всего используют трубки длиной 120 см и 60 см, реже - 150 см.

Люминесцентные линейные лампы экономичнее ламп накаливания примерно в 4 раза по энергопотреблению, но их световой поток в несколько раз больше. Однако во время эксплуатации из-за нагрева дроссельной катушки происходят нецеленаправленные затраты энергии. Новые модели бездроссельного поджига люминесцентных ламп не только позволяют сохранить наши деньги, но и менее громоздки. Коме того, их легко монтировать.

Для подсветки растений применяют либо только фитолампы. либо обычные трубочные лампы в комбинации белого и дневного света, то есть дающие желтоватый и голубоватый свет в соотношении 3:1. Повысить красную составляющую спектра можно, применяя подсветку лампами накаливания.

В зависимости от вида или сорта комнатные растения по-разному нуждаются в дополнительном освещении, основными параметрами которого являются сила света и длительность освещения. Причём, в отношении силы света следует ориентироваться на конкретные растения.

Скажем, для тропических фикусов, цитрусовых, монстер или филодендронов зачастую достаточно одной лампы мощностью 18 или 20 Вт (эти лампы слегка отличаются по диаметру трубки, но имеют длину 60 см, поэтому взаимозаменяемы), установленной сверху и на расстоянии 30 см от растения. Для пальм высотой 1,5-2 м достаточно двух ламп по 36 или 40 Вт, установленных вертикально по бокам растения и на расстоянии около 50 см от него.

А вот длительность освещения зависит от того, где это растение произрастало в природе. Тропические и субтропические растения - короткодневные. Растения умеренной зоны - длиннодневные.

Зимой короткодневным растениям в условиях комнат света не достаёт, а летом, наоборот, - многовато. Поэтому летом их следует притенять, а зимой - подсвечивать. Основной ориентир здесь - интенсивность роста и яркость листьев. Любое угнетение растения (при обеспеченном поливе и питании) означает неправильный световой режим.

Для успешного фотосинтеза в листьях важно суммарное естественное и искусственное освещение, а для роста стеблей важна направленность этого освещения, то есть где по отношению к растению расположен источник света. Зачастую комнатные растения становятся перекошенными или с неравномерно плотной кроной и для выравнивания их приходится вращать.

Продолжительность искусственного освещения напрямую зависит от длительности светового дня. Подсвечивать растения можно как утром, так и вечером. Желательно дать комнатным растениям «увидеть» рассвет или закат солнца в зависимости от того, куда обращены окна.

Замечено, что прямой солнечный свет за несколько часов до рассвета или за несколько часов перед закатом снижает вероятность хлороза у комнатных растений. Если же окна обращены на юг или север, либо утреннее и вечернее солнце закрыто домами, растения подсвечивают в режиме, удобном их владельцу. Но общая длительность суммарного освещения при этом должна быть в пределах 12-14 часов. В пасмурные дни подсвечивать растения целесообразно и в светлое время суток.

Готовящиеся зацвести или цветущие растения следует освещать сильнее, но не «удлинять» световой день, так как это может заставить их сбросить бутоны. Кроме того, следует учитывать, что большинство растений нуждается в периоде покоя и длительное цветение может полностью их истощить.

Но это даёт возможность с помощью активации процессов роста или покоя сдвинуть период цветения на желательное время. А регулирование этих процессов прежде всего осуществляется световым режимом.

Возможность применения легко устанавливаемых источников света, не портящих декора интерьера, не бросающихся в глаза и к тому же не дорогих и простых в обслуживании, позволяет размещать живые растения практически в любом месте в комнате.

Под искусственным светом великолепно растёт иогородных культур, земляника и даже виноград, который цветёт и плодоносит.

Также помните что:

1. Натриевая дуговая лампа даёт сильный световой поток, но имеет сложную систему поджига. Спектр обычных ламп имеет выраженный пик в жёлтой части. Спектр же специальных ламп для растений имеет второй пик в красной части.
2. Линейные люминесцентные лампы наиболее часто используются при подсветке комнатных растений и рассады.
3. Короткостебельные растения с длинными листьями или длинностебельные лианы хорошо себя чувствуют под лампами накаливания.
4. Специализированные лампы накаливания для выращивания растений имеют отражающую поверхность и дают спектр с пиком в красном и синем диапазонах.
5. Спектр специализированных фитоламп для декоративных комнатных растений имеет два пика: в красном и синем диапазонах.
6. Жёлтые лучи тормозят чрезмерное вытягивание стеблей - пик в жёлтой части спектра желателен для аквариумных и стеблевых комнатных растений (фикусы, драцены, некоторые пальмы).
7. Двухпиковые фитолампы имеют выражено-красный оттенок света.
8. Монохромный красный цвет фитоламп утомляюще действует на сетчатку глаза, поэтому их включают, когда в комнате нет людей, либо ночью.
9. Для искусственного освещения светолюбивых комнатных растений, например, кактусов оптимально сочетать свет от «тёплых», «дневных» и фитоламп.

Ниже другие записи по теме "Дача и сад - своими руками"

: Досветка растений - какие лампы...

: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП И СВЕТИЛЬНИКОВ...

: Замена естественного освещения рассады на...

: ДОСВЕЧИВАНИЕ В ТЕПЛИЦЕ ФИТОЛАМПАМИС наступлением...

Выращивать растения в искусственной среде не всегда просто и легко. Ведь чтобы представители флоры полноценно развивались, требуется соблюдать определенные условия, то есть поддерживать параметры, близкие к естественному произрастанию. Прежде всего, следует позаботиться о своевременном поливе в нужном количестве, постоянном температурном режиме, оптимальном для каждой конкретной культуры, о должном питании, которое заключается в регулярной подкормке сбалансированными удобрениями, а также и об освещенности. В статье речь пойдет о том, как сделать подсветку для растений в домашних условиях.

Именно свет имеет первостепенное значение в росте растений. В любом месте, где они произрастают необходимо его наличие. Но особенно это важный элемент для растительности, выращиваемой в теплицах, оранжереях, зимних садах или в домашних условиях. К сожалению, именно этому параметру не всегда уделяют требуемого внимания. Подсветка помогает компенсировать недостаток солнечных лучей и позволяет процессу фотосинтеза проходить должным образом.

Важность освещения для растений

Для того чтобы понять какую роль играет свет в полноценном развитии растительных культур, стоит более подробно ознакомиться с процессом фотосинтеза. Так как именно он необходим для жизни растений и их правильного формирования.

• В природе фотосинтезом называют явление, при котором из углекислого газа и воды под воздействием солнечного света образуются органические вещества. Главным элементом выступает особый фотосинтетический пигмент - хлорофилл, благодаря которому и становится возможным поглощать световую энергию.
• Чем интенсивнее освещение, тем быстрее проходит фотосинтез, а, значит, и растения чувствуют себя более здоровыми. Активнее становится процесс роста, цветения, а также наблюдается более обильное плодоношение. Кроме того, в результате воздействия света на растительные клетки, они способны выделять кислород, что очень важно для множества живых организмов на нашей планете. Конечно, идеально если на деревья, траву, кустарники или цветы будет воздействовать именно солнечное свечение, так как роль здесь играет не только характер света, но его спектр.

• При подсветке растений важно учитывать, что не все цвета спектра имеют одинаковое значение в вегетационный период. Так, красные и оранжевые лучи способны дать достаточное количество энергии для начала процесса фотосинтеза, а также участвуют в правильном росте и плодоношении. Например, синие лучи, активно поглощаются растительными пигментами на начальных стадиях и провоцируют рост листвы. Если в освещении недостаточно лучей из синего спектра, то стебель вытягивается, становится тонким и нездоровым.
• У каждого луча в спектре свое предназначение, одни повышают устойчивость к внешним факторам, другие помогают производить витамины и полезные вещества. В любом случае, при отсутствии освещения или при его недостаточности растения погибают. Именно для обеспечения должного количества света рекомендуется применять дополнительную подсветку комнатных растений.
• Искусственное освещение обеспечивается электрическими источниками, которые разработаны специально для данной цели. Такая подсветка помогает стимулировать рост растений. Это отлично помогает при недостаточном количестве естественного света, например, в зимнее время, когда световой день минимален. Чтобы добиться действительно полноценного развития, необходимо обеспечить уровень досвечения близкий к природному. То есть в определенный период жизни, растительности требуется различная продолжительность и интенсивность светового излучения.

Правильная подсветка для растений

• Важно учитывать и то, что каждому виду в растительном мире требуется особая интенсивность свечения. Все растения можно разделить на несколько групп:
  • светолюбивые;
  • тенелюбивые;
  • теневыносливые.
• Так, светолюбивым представителям требуется большое количество света в течение всего дня, без него они перестают развиваться, а иногда даже погибают. Теневыносливые культуры также нуждаются в хорошем освещении, но при этом способны вполне нормально расти в небольшой тени. Растительность из тенелюбивой группы является наиболее стойким видов, которой для роста достаточно малой освещенности, а прямые солнечные лучи могут наоборот, оказаться губительными.
• К какой конкретно группе относится растение очень важно знать, так как таким образом легко определить, сколько света понадобиться для развития культур. Если точных сведений не имеется, то определить недостаток света можно по внешним признакам. Например, многие цветы, не получая должного освещения, меняют свой внешний вид. Листья теряют интенсивность цвета, стебли тянутся вверх и становятся тонкими, часто может наблюдаться опадание цветоносов, а если бутон все же распускается, то вид его будет нездоровым, у плодоносящих культур снижается урожайность, а у комнатных цветов пропадает декоративность.

• Конечно, все растения по-разному реагирует на неправильные условия выращивания. Некоторые представители наоборот, могут приобрести более темные цвет листвы, а также увеличиться в объемах, но если для данного вида такие метаморфозы нехарактерны, то это повод бить тревогу. Но не только недостаточное количество светового излучения губительно для растений. Свет может разрушать хлорофилл. При этом явлении листья приобретают желто-зеленый оттенок и меняют форму, становясь более широкими, но короткими, также и междоузлия неспособны полноценно развиваться.
• Чтобы не допустить подобных изменений и создать именно те условия, которые являются оптимальным для разных растительных культур, рекомендуется использовать лампы для подсветки растений (фитолампы).

Виды источников для подсветки растений

В качестве осветительных приборов могут выступать множество разновидностей ламп.

• Лампы накаливания - свет в источники испускается специальным элементом (спиралью из вольфрама), который нагревается электрическим током. Такая спираль размещается в вакуумной (или заполненной инертными газами) колбу. Конструкции излучают лучи в красном, оранжевом и желтом спектре, как правило, такие источники света не применяются в качестве подсветки, но в случаях, когда лампы дополнительно покрываются синем цветом, то возможно более активное применение. Срок службы изделий не составляет более 700-750 часов, и они неэффективны в плане энергопотребления. Также стоит учесть, что такой источник света очень сильно нагревается, и в результате нежные части представителей растительного мира могут получить серьезные ожоги.

• Газоразрядные лампы - источником света служит заряженный электричеством газ, это может быть неон или ксенон, а также и пары металлов, например, ртути или натрия. Несмотря на отличные энергосберегающие характеристики, имеется множество недостатков, которые препятствуют активному применению подобных конструкций. Например, высокая стоимость, крупногабаритные размеры, возможное мерцание и гудение при использовании, спектр излучение непостоянен и многое другое.
• Индукционные лампы - являются разновидностью газоразрядных ламп, источником свечения выступает плазма, которая образуется под воздействием на газ (аргон и пары ртути) магнитного поля большой частоты. Так как электроды не вступают в прямой контакт с плазмой, то такие лампы называют безэлектродными. Конструкции имеют длительный срок службы, 150 тыс. часов.
• Люминесцентные лампы - также одна из разновидностей газоразрядных приборов для освещения, применяются для выращивания зелени, трав, овощных культур и любой рассады. Конструкции способны работать около 20 тыс. часов. Фитолампы с данным принципом свечения обладают плоской формой, что позволяет их применять в помещениях, ограниченных по высоте. Может выпускаться как с холодным цветовым оттенком (синий), так и с теплым (красный).

• Светодиодная подсветка растений - это достаточно недорогой и яркий источник света, отличающийся длительным сроком эксплуатации. Важное преимущество перед другими конструкциями в том, что возможно получить монохромное свечение. Так как диоды не нагреваются, то можно размещать их даже вплотную к растениям, не опасаясь принести вред культурам. В одном светильники могут сочетаться сразу несколько цветов, что позволяет добиться подсветки близкой к естественному солнечному свету.
• Натриевые лампы высокого давления - испускают свет в желтом спектре, желательно их использование на стадиях репродукции. Следует учесть, что если фитолампу применять в начальном периоде роста, то возможно получить ускоренное развитие, но при этом культура будет более вытянутой и раскидистой. Такой источник освещение может ускорить закладку цветоносов и поспособствовать в более обильном плодоношении. Хорошо сочетаются с солнечным светом, например, в теплицах или оранжереях, когда растения получают лучи из синей части спектра от естественного источника свечения, а красные и желтые лучи от ламп. В домашних условиях применяются редко, так как во включенном состоянии выделяют много тепла.

• Металлогологенные лампы - это достаточно мощный источник света и в то же время обладающий компактным видом. Является одной из разновидностей газоразрядных ламп, основная их отличительная черта заключается в том, что свечение возникает в результате поступления в пары инертных газов, таких, как ртуть и аргон, галогенидов металлов (скандий, натрий), такой процесс происходит при повышении температуры. Данные конструкции излучают свет в синем спектре и считаются идеальной заменой весеннего и летнего солнечного освещения.

• Наиболее часто в профессиональном растениеводстве применяются газоразрядные и люминесцентные осветительные приборы, так как именно такие источники света являются наиболее выгодными с экономической точки зрения и эффективными для интенсивного роста растений. Металлогалогенные лампы могут быть использованы в теплицах в период роста рассады, за счет того, что имеют в своем спектре именно синее излучение, способствующее активному приросту зеленной массы.

• В то время как натриевые лампы рекомендуется применять в фазе цветения и плодоношения, так как они способны излучать красные лучи, способствующие более продуктивному развитию культур в репродуктивной фазе. Современные лампы, на основе светодиодов позволяют добиться оптимальных условий на любой фазе развития представителей флоры. Это стало возможно благодаря сочетанию диодов различных цветовых оттенков.
• Важно не только подобрать излучение в требуемом в данный период спектре, но также и продолжительность светового дня. Свет не рекомендуется держать включенным постоянно, ведь растениям необходим период покоя и желательно, чтобы это было одно и то же время.
• Чтобы выбрать правильный вариант размещения фитоламп, следует исходить из таких параметров, как объем помещения, требуемый период освещения, необходимые спектр, возможное расстояние от растений до ламп. Прежде чем начинать устанавливать светильники, рекомендуется отсортировать растения на группы, в которые будут входить представители со схожими требованиями к среде обитания.
• Овощные культуры способны полноценно развиваться при дневном свете, поэтому для их правильного выращивание рекомендуется использовать металлогалогенные или люминесцентные лампы. Тенелюбивые лиственные растения, допускается выращивать при свечении ламп накаливания, так как такие виды нетребовательны к большому количеству света. Важно поместить лампы подальше от листьев, чтобы не допустить появления ожогов.

Каждый представитель растительного мира предъявляет особенные требования к окружающим условиям, и для того, чтобы добиться интенсивного роста, обильного цветения и плодоношения, следует внимательно относиться к потребностям растений. Известно, что большим культурам необходимо больше света и если их не обеспечить должным количеством освещенности, то они просто остановятся в своем развитии, несмотря на хороший полив и питание. Именно поэтому так важно проводить своевременные процедуры по подготовке искусственного освещения, а также подбирать верные условия для каждого отдельного растения.

К атегория: Использвание искусственного освещения

Результаты выращивания растении на искусственном освещении

«Мы не можем ждать милостей от природы; взять их у нее - вот наша задача»

И. В. Мичурин

«Роль искусственного света в развитии общества очень велика и своеобразна»

С. И. Вавилов

К милостям, которые мы должны взять у природы, относятся и новые способы культуры растений на искусственном освещении. На самом деле, почему человек, научившийся заменять свет и тепло солнца сперва костром, а затем электричеством и готовящийся перейти на еще более совершенный вид энергии - атомный, не может преодолеть зависимости от природы и обойтись без солнечного освещения при получении хотя бы наиболее ценной растительной продукции. Опыт показывает, что это вполне возможно. Некоторые результаты культуры растений полностью на искусственном освещении позволяют думать, что в этих условиях скорее, чем в природе, можно направить их синтез в наиболее выгодную человеку сторону. Таким образом, возможно, откроется путь к получению даже новых органических соединений, обладающих большим энергетическим потенциалом. Такая грандиозная научная задача не может считаться плодом фантазии, напротив, к ее постановке приводят факты успешной культуры растений на разных видах электрического освещения.

Конечно, от первых попыток использования искусственного освещения до результатов, позволяющих думать о направленном синтезе растений, пролегает длинный и извилистый путь удач и разочарований. Главнейшие этапы этого пути устанавливаются труда. Они еще свежи в памяти нашего поколения, аныпе чем возник вопрос о возможности культуры растений на искусственном освещении, были сделаны попытки использова-я последнего для вызывания отдельных процессов жизнедея-гельности растительных организмов. Так великий русский ученый М. В. Ломоносов в конце ноября 1752 г. на одном из придворных праздников устроил иллюминацию с целью показа действия света на движение листьев растений.

Объяснение иллюминации Ломоносов дал в специально написанных им стихах:

«Когда ночная тьма скрывает горизонт, Скрываются поля, брега и понт, Чувствительны цветы во тьме себя сжимают От хлада кроются и солнца ожидают».

В темноте растения, из которых Ломоносов устроил картину сада, стояли со сложенными листьями, но вот вспыхнула иллюминация, изображающая восход солнца,

«Но только лишь оно в луга свой луч прольет, Открывшись в теплоте сияет каждый цвет, Богатства красоты пред оным отверзают И свой приятный дух как жертву изливают» и сад Ломоносова развернул листья навстречу свету.

Позже, в 1865 г. А. С. Фаминцын применил искусственное освещение уже к изучению основного процесса жизнедеятельности растений - фотосинтезу. Подвергая действию света керосиновых ламп, снабженных специальными рефлекторами, водоросль Spiro-gyra (спирогира), находившуюся в блюдце с водою, он наблюдал образование крахмала в ее хлоропластах.

Таким образом была доказана возможность фотосинтеза в условиях не только солнечного, но и искусственного освещения, даже и такого слабого, какой давали керосиновые лампы.

Вскоре в работах А. С. Фаминцына и И. П. Бородина на свету ламп сперва с керосиновой, а потом с газовой горелкой с успехом изучалось прорастание спор, деление клеток, движение растений и т. д. Поэтому нет ничего удивительного, что вслед за открытием электрического освещения начались попытки его использования и для выращивания растений. Однако еще раньше этого, с введением на городских улицах газового освещения, были сделаны интересные наблюдения за поведением деревьев, находящихся около фонарей. Оказалось, что те части крон деревьев, на которые непосредственно попадал свет, осенью не сбрасывали листьев и тем самым обычные листопадные виды частично становились вечнозелеными.

Первая попытка использования электрического освещения для воздействия на растения, повидимому, принадлежит Мангону и относится к 1860-61 г. Этот автор применил свет электриче-скои~дуги для наблюдений за позеленением и гелиотропическими изгибами проростков. Затем в конце прошлого столетия Сименс в Англии, Дегерен и Бонье во Франции впервые демонстрировали опыты с выращиванием растений на электрическом освещении.

В то же время, в 1882 г. К. А. Тимирязев выступил со специальной лекцией, посвященной вопросу о возможности выращивания растений на электрическом освещении. На ней впервые при помощи волшебного фонаря было продемонстрировано действие электрического освещения на процесс разложения углекислоты водяными растениями. В этой лекции К. А. Тимирязев прежде всего разобрал опыты Сименса и Дегерена. Он показал, что первый (Сименс), несмотря на наличие в его распоряжении целой теплицы, снабженной мощными дуговыми лампами, не сумел прибавить ничего нового к тому, что было известно о действии на растения других, не электрических, искусственных источников освещения. Второй, - «Дегерен, - говорил К. А. Тимирязев, - брал сосуды емкостью приблизительно в литр, наполнял их водою, содержащей углекислоту, и стебельки Elodea и количество кислорода измерял целыми десятками кубических сантиметров. Но какой же результат дали эти опыты? Далеко не блестящий: приборы с Elodea, помещенные на расстоянии двух и трех метров от регулятора (в 2000 свечей), в шесть и восемь дней непрерывного освещения дали такое количество кислорода, какое при летнем солнце получилось бы в один час, - другими словами, главный процесс питания растений происходил приблизительно в 150 раз слабее, чем при солнечном свете» *. Отсюда можно видеть, как неутешительны были результаты первых опытов с действием на растения электрического освещения. Однако это не помешало К. А. Тимирязеву высказать полные оптимизма пророческие предположения о будущей роли электрического освещения в решении теоретических вопросов физиологии растений. Он говорил: «…теперь уже можно предвидеть любопытные результаты для чисто научного изучения явлений растительной жизни при помощи этого света (электрического - Б. M.). Но самым важным для нас, наследников его идей, является положение К. А. Тимирязева, сформулированное им в той же лекции: «Во всяком случае, опыт над выделением кислорода доказывает, что коренного, качественного различия между действием электрического и солнечного света не существует» (курсив наш - Б. М.). Оно является и являлось ведущей линией всех наших светофизиологических исследований и уже привело к значительным результатам.

Из первых ботанических работ с электрическим светом (также-с вольтовой дугой) особенно интересны опыты, проведенные Бонье.

французский исследователь выдерживал растения параллельно на непрерывном освещении и на 12-часовом дне с последующим 12-часовым темповым перерывом. Ему не только удалось показать наличие приростов растительной массы под воздействием электрического света, но и зависимость их от продолжительности периода ежесуточного освещения, т. е. этот же фактор сказался и на изменении в анатомическом строении и на окраске растений. Можно считать, что первые фотопериодические закономерности были вскрыты в опытах с электрическим, а не с естественным светом.

Общим выводом из этих исследований является признание пригодности электрического освещения для продления коротких зимних дней, но невозможность получения нормальных растений только в их излучении без естественного освещения.

Все исследователи конца прошлого века, пользовавшиеся в -своих работах электрическим освещением, применяли излучение вольтовой дуги, пропущенное через стеклянные и водяные фильтры. Первая попытка применить для культуры растений свет ламп накаливания была сделана в 1895 г. Рэном, зажигавшим над растениями в ночные часы угольные 16-свечовые лампочки. Судя но его утверждению, они оказывали благоприятное действие. Однако в то время из-за несовершенства электрического освещения предпочитали пользоваться другими источниками освещения и, в частности, газовой горелкой Ауэра. Пользуясь ее светом, В. П. Любименко провел свои ранние опыты, посвященные изучению фотосинтеза. Только в 1910 г. Тэленом были испробованы новые в то время источники электрического света -ртутная лампа с увполевым стеклом и лампа Пернста. Первая оказалась для культуры растений совершенно непригодной, а вторая была рекомендована им для добавочного освещения в пасмурные дни зимой.

Одним из первых электрическое освещение для культуры растений в теплицах знмой использовал Г. Клебс. Он показал, что некоторые виды, и в частности молодило (Sempervivum), не цветут в зимние месяцы только благодаря малой продолжительности дня. Продление зимних дней электрическим светом привело молодило к цветению. Исследования Клебса и последовавшие затем фотопериодическпе работы послужили новым толчком к расширению опытов, посвященных изучению действия электрического освещения на растения.

Наибольший интерес представляют работы Н. А. Максимова, начатые в 20-х годах и с тех пор непрерывно развивающиеся. С первых дней они пошли настолько успешно и дали такие интересные результаты, что для их более широкого развертывания была создана специальная лаборатория. Работы этой лаборатории (светофизиологин), руководимой вначале Н. А. Максимовым, а затем В. П. Мальчевским, а также опыты Н. А. Артемьева в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева послужили фундаментом дальнейших светофизиологических исследо ваний в нашей стране.

Н. А. Максимову удалось вырастить ряд растительных видов полностью на электрическом освещении ламп накаливания, начи-пая от посева п кончая сбором новых семян. В своих первых опытах он пользовался обычными 500- и 1000-ваттными лампами накаливания, горевшими над растениями, находившимися в темной камере, примерно на высоте одного метра. Объектами его исследований были пшеница, ячмень, горох, фасоль, гречиха и т. д. Пшеница, ячмень и горох дали вполне нормальные семена и при этом в очень короткие сроки - за 40-60 дней. Исходя из полученных результатов, П. А. Максимов тогда же рекомендовал широкое использование электрического освещения для работ контрольных семенных станций и селекционных учреждений. Последние при использовании электрического освещения получали возможность выращивания нескольких поколений в год, что ускоряет селекционный процесс. Кроме того, для селекционеров применение электрического освещения открыло возможность получения одновременного цветения видов, цветущих в природе в разные сроки, и тем самым упрощало задачу их скрещиваний.

Доказав возможность замены естественного освещения электрическим при выращивании растений от семени до образования новых семян, Н. А. Максимов открыл новую страницу светофизио-логических исследований.

Основные работы Н. А. Артемьева посвящены проблеме комплексного воздействия электрической энергией на жизнь растений. Проведя свои первые исследования в полевых условиях, он убедился в их бесполезности из-за сильного варьирования всех основных условий среды, окружающей растения. Желая устранить это неравенство и сделать все условия опытов контролируемыми, Н. А. Артемьев, по его словам, «…разработал способ исследования, исключающий изменчивую игру физических факторов и прежде всего света»*. Для этого ему пришлось сконструировать прибор, названный им люменостатом, т. к. в нем постоянство света любой силы могло быть строго поддерживаемо. При этом, конечно, пришлось отказаться от естественного света. Источником света в его люменостатах была 500-ваттная лампа накаливания. Объектами опытов были огурцы, томаты, овес, вика, капуста, салат, декоративные культуры: лобелия, астра, фуксия, цинерария, бромелия, гвоздика, канна, орхидеи, розы, акация и, наконец, лимон.

Огурцы давали плоды за 62 дня, но изменяли форму плодов от обычной (сорт Муромский) к грушевидной. Канна и орхидеи почти непрерывно цвели. Цвели и другие декоративные культуры. Томаты и овес не дошли до плодоношения.

Неблагоприятно влияние искусственного света сказалось на капусте и салате - они вытянулись и полегли.

Описание работ Н. А. Артемьева вышло в свет небольшой брошюрой в 1936 г. Обращает на себя внимание уже ее название: «Проблемы энерговоздействия на рост растений». Автор оправдываё* это название, стремясь показать, что: «Энерговоздействие на рост растений представляет комплексную проблему, правильное разрешение которой возможно только при четком расчленении отдельных видов действующей энергии - тепловой (теплокуль-тура), световой (светокультура) и электрической (электрокультура)»*. Дальнейшего развития работы подобного направления не получили.

Из зарубежных исследований заслуживают внимания работы Одена в Швеции, Гарвея и группы работников Бойс-Томпсонов-ского института в Америке, Роденбурга в Голландии и т. д.

Работы Одена были вызваны созданием в Швеции общества по культуре растений на.электрическом освещении. Они интересны тем, что в них количество лучистой энергии определялось по пиранометру (Онгстрема) и выражалось в калориях.

Гарвей, выращивая на электрическом освещении большое количество видов, пытался дать сравнительную оценку их «светолю-бия», но большинство растений в его опытах были далеки от нормального состояния.

Много лет изучается действие спета на растения в Бойс-Томпсоновском институте. При постройке его были созданы установки, позволяющие выращивать растения на фоне различных внешних условий. В частности были построены специальные «спектральные» теплицы, остекленные стеклом, пропускающим только определенные отрезки солнечного спектра. Однако результаты этих работ очень скромны. О них можно судить по книге В. Крокера «Рост растений», представляющей собою сводку работ института за 20 лет.

Прежде всего поражает неожиданный вывод о вредном действии искусственного света на некоторые культуры, например томаты, герань, колеус, при непрерывном освещении последних, без всяких попыток анализа этой вредности. Практических выводов из многолетней работы по изучению действия света на растения вообще не делается, и автор ограничивается только общими замечаниями. Вполне определенный практический вывод имеется только по вопросу о полезности досвечивания растений в зимнее время.

Во всех светофизиологических работах Бойс-Томпсоновского института нет и намека на разработку приемов выращивания растений полностью на искусственном освещении. Именно поэтому, разбирая важный для светокультуры вопрос о минимальной освещенности, необходимой для поддержания жизни растений, работники института берут основным объектом исследования калифорнийское мамонтовое дерево. Даже, казалось бы, такой практический вопрос, как сравнительная оценка различных источников искусственной радиации, а именно: ламп накаливания, неоновых, натриевых и ртутных ламп, привел исследователей (Артур и Стыоарт, 1935) к такому выводу: «Между полосами излучения различных дамп, полосами поглощения пигмента хлорофилла и действием света этих ламп на накопление растительными тканями сухого веса нет никакой связи». Вопрос же о предпочтении того или иного источника электрической радиации для культуры растений оставлен открытым.

Роденбург (1930) сравнивал действие на растения света различных искусственных источников радиации: ламп накаливания, неоновых и ртутных в тепличных условиях.

По его мнению, лампы накаливания при увеличении интенсивности их света перегревают и непомерно вытягивают растения, почему он и делает вывод об их ограниченном применении только при культуре теплолюбивых видов. Неоновые лампы Роденбург выдвигает на первое место, считая их наиболее пригодными для культуры растений с дополнительным электрическим освещением. Что касается ртутных ламп (в обычном стекле), то нх назначением было главным образом выяснение вопроса о потребностях растений в ультрафиолетовом излучении. Таковых не оказалось, а сами лампы были признаны им невыгодными it использованию, так как состав их света мало подходит к тому, который признается необходимым для фотосинтеза.

Наконец, в числе главнейших иностранных работ нельзя не остановиться на исследованиях французских авторов Трюфо и Турнейсена, опубликованных в 1929 г., которые поставили своей целью вырастить на электрическом освещении вполне нормальные растения, ничем не отличающиеся от солнечных. Для осуществления своей цели они использовали круговое движение (14 оборотов в минуту) двух 1200-ваттных ламп накаливания, находящихся на одном горизонтальном стержне. Движением ламп они старались достичь равномерности освещения растений. Последние находились ниже их на 120 см. В результате у фасоли были получены нормально созревшие семена, а ягоды земляники созрели за 40 дней. Забегая вперед, мы с полным правом можем отрицать нормальность растений при таком способе их выращивания.

Принцип подвижных осветительных установок был использован и в СССР инженером И. Н. Филькенштейном. В 1937 г. им была предложена подвижная осветительная установка с возвратно-поступательным движением ламп благодаря бесконечному тросу и двухходовому червяку. По мысли автора, движение позволяло избегать неравномерности освещения растений и затенения их от естественного света неподвижной арматурой. Такие установки имеются и сейчас в ряде тепличных хозяйств. Преимущество подвижных источников освещения при досвечивании в тепличных условиях несомненно.

Лаборатория светофизиологии Агрофизического института начала свою экспериментальную работу с мая 1932 г. Основной ее задачей в предвоенный период была разработка «методов по применению искусственного света при выращивании сельскохозяйственных растений для повышения их урожайности и получения нескольких поколений в год для селекционных целей». Несколько позднее наметился второй раздел исследований лаборатории - «исследований действия качества света на растения». Кроме того, В. П. Мальчевский большое внимание уделял применению искусственного света для ускорения роста и развития сеянцев древесных пород. Итоги всех этих исследований изложены им и его сотрудниками в Трудах лаборатории за 1938 г. и в его отчетах, частично опубликованных в Трудах Института физиологии растений АН СССР.

Наиболее интересными из них являются следующие:
1) получение 5 поколений в год ранних сортов яровых пшениц;
2) получение зрелых плодов томатов на искусственном освещении за 100 суток;
3) ускорение роста сеянцев древесных пород;
4) разработка приемов выращивания рассады томатов с досвечиванием ее электрическим светом и т. п.

Его опытами было охвачено свыше 50 видов (не считая сортов) растений. Варьировались ежесуточная продолжительность освещения. Велись работы по «фотоиидукции», разрабатывался прием так называемых световых ударов. Конструировались приборы для оценки световых условий выращивания растений. Много внимания уделялось действию спектрального состава света на ростовые процессы, на развитие растений и на их морфологическую структуру.

Основным источником электрического освещения в лаборатории в тот период были 300-500-ваттные лампы накаливания, горевшие в различной арматуре, в основном в глубокоизлучателях и в боковых софитах.

Кроме того, в лаборатории имелись стеклянно-ртутные лампы, натриевые лампы и неоновые рекламные трубки. Лампы накаливания, снабженные колпаками, для получения наиболее равномерного освещения располагались над стеллажами в темных помещениях в шахматном порядке на расстоянии 0,9 метра друг от друга и на высоте 75-100 см от вершин растений (рис. 1). Температура воздуха в этих помещениях поддерживалась на уровне 22-25°; относительная влажность 50-60%. Освещенность растений колебалась в пределах от 4000 до 8000 лк. В этих условиях особенно хорошо росли древесные виды. В их числе изучались сосна, ель, лиственница, береза, боярышник, шиповник, лещина, липа, желтая акация, обыкновенный ясень, барбарис, американский ясень и американский клен. Почти все эти виды в условиях непрерывного электрического освещения быстро росли и образовывали большую вегетативную массу, что В. П. Мальчевский приписывал действию спектрального состава ламп накаливания. Однако видную роль в скорости роста сеянцев и саженцев древесных видов играет и длинный день, а тем более непрерывное освещение.

Что касается ускорения развития сеянцев, то за время опытов У В. П. Мальчевского на первом году жизни зацвел шиповник, который в дальнейшем цвел по два раза в год.

В своих послевоенных исследованиях лаборатория исходила из известного положения академика Т. Д. Лысенко о том, что: «Коренной задачей научного земледелия, основой развития всех разделов сельскохозяйственной науки, согласно указаниям К. А. Тимирязева, являются изучение и учет требований растительных организмов. Выявление требований, изучение причин возникновения и развития этих требований и реагирований растения на воздействие среды являются основой теоретических работ нашей советской науки о наследственности и ее изменчивости» *. В свете этого тимирязевского положения о развитии растительных организмов были пересмотрены и изменены прежние принципы исследований лаборатории. Если раньше действие света на растения изучалось в отрыве от других внешних факторов, и в том числе даже от таких, как температура воздуха и вода, то в настоящих исследованиях этот крупный недочет был устранен.

Pиc. 1. Лаборатория светофизиологин. Верхнее освещение растений в довоенные годы

Кроме того, исходя из экономических соображений, в довоенных работах лаборатории основной источник электрического освещения - лампы накаливания - использовался неправильно.

Стремясь к увеличению площади, освещаемой одной лампой, обычно 500-ваттной, тем самым ухудшали рост растений и снижали их продуктивность. Высокий подвес ламп над растениями применялся как из боязни перегрева растений, так и из желания максимально расширить освещаемую ими площадь, и приводил к резкому снижению мощностей лучистого потока. Поэтому эффект от применения искусственного освещения был незначителен.

Вывести электро-светокультуру растений из создавшегося малоудовлетворительного состояния могли только исследования, направленные на выяснение условий, необходимых растительным организмам для наиболее полного использования получаемого ими света. От необоснованных попыток выращивания растений при малых количествах света следовало перейти к подробному изучению основных закономерностей использования растениями лучистых потоков. Даже не ставя опытов, заранее можно было ожидать, что при увеличении мощности лучистого потока 1) резко сократится срок выращивания растений за счет ускорения процессов развития и роста, 2) увеличится урожай с единицы освещаемой площади и 3) улучшится качество получаемой растительной продукции.

При этом затраты электрической энергии на единицу растительной продукции могли понизиться. Так и оказалось в действительности. По отчетным данным лаборатории светофизиологии 1940 г. на получение одного килограмма зрелых плодов томатов затрачивалось при «экономном» использовании электроэнергии более 1000 квт-ч, а в мощной осветительной установке в 1948 г. на ту же единицу продукции приходилось около 400 квт-ч электроэнергии.

Еще более наглядным примером являются результаты применения искусственного освещения для выращивания редиса. Все авторы согласно указывают, что этот вид особенно требователен к сине-фиолётовой части спектра и поэтому очень плохо растет на свету ламп накаливания. Так, по отчетным данным лаборатории 1940 г., за месячный срок выращивания на электрическом освещении ламп накаливания (14-часовой день) 10 растений редиса (сорта Розовый с белым кончиком) весили всего 6,4 г и не имели корнеплодов. В 1947 г. также при 14-часовом ежесуточном освещении и также на свету ламп накаливания, но собранных в осветительную установку с мощным лучистым потоком, за 28 суток были получены растения редиса (Розовый с белым кончиком), весившие в среднем по 12 г. Еще большего среднего веса, до 36 г, удалось достичь добавлением к свету ламп накаливания излучения ртутно-кварцевых ламп и удлинением периода ежесуточного освещения до 18 часов. Средний вес растений редиса в обычной культуре на солнечном освещении колеблется около 15 г. Однако контрольные растения редиса, выращенные на естественном освещении в теплице в период с 25 августа по 23 сентября в той же почве и так же в ящиках, как и при культуре на электрическом освещении, характеризовались весом 10 растений всего в 48,6 г (рис. 2).

Таким образом, при выращивании растений редиса на свету ламп накаливания были получены не худшие, а лучшие растения по сравнению с одновозрастными, но находившимися в условиях естественного освещения при продолжительности дня в 14 часов.

Столь же успешными были работы и по выращиванию на электрическом освещении салата. Последний, так же как и редис, считался культурой, совершенно непригодной для выращивания на свету ламп накаливания. Действительно, в опытах В. П. Маль-чевского под воздействием лучистого потока ламп накаливания салат давал чрезвычайно слабые этиолированные растения. Используя те же лампы, но собранные в осветительную установку с водяным фильтром, коллектив лаборатории в 1947 г. получил лучший рост салата, чем на естественном освещении (с 1 по 26 июля). Салат выращивался в одинаковых почвенных условиях в ящиках. Сырой вес 10 средних 26-суточных растений, выращенных на естественном освещении, равнялся 8,4 г, а росших в условиях электрического освещения - 46,7 г.

Урожай всякой растительной массы не может не зависеть от количества связанной растением лучистой энергии любого излучателя, начиная с солнца и кончая каким угодно источником искусственной радиации. Для процесса усвоения света растениями очень существенно их физиологическое состояние, формирующееся под воздействием внешних факторов и в их числе под влиянием лучистого потока. Формирование физиологического состояния, определяющего наибольшую продуктивность любой растительной формы, является основной задачей агрономии и особенно важно в усяовиях закрытого грунта.

Рис. 2. Вес 10 растений редиса (Розовый с белым кончиком) в граммах. 1 - 1940 г., искусственное освещение (лампы накаливания); 2 - 1947 г.. естественное освещение; 3 - 1947 г. искусственное освещение (лампы накаливания с водяным фильтром)

Вмешательство в естественный ход внешних факторов, определяемых географическим местоположением данного района, есте ственно увеличивает затраты на культуру растений и может быть окуплено только увеличением урожая за счет повышения производительности растительных организмов. Этого нельзя достигнуть без комплексного воздействия на растения.

С 1946 г. в лаборатории светофизиологии начались первые в СССР опыты по выращиванию растений полностью в лучистом потоке люминесцентных трубок, так называемых ламп дневного и белого света *. Эти опыты прежде всего были проведены с листовыми овощными культурами: салатом, шпинатом и укропом. Все они очень плохо растут в обычных условиях электрического освещения, создаваемого за счет горения отдельных ламп накаливания. Даже на свету 500-ваттных ламп при их использовании в арматуре, представляющей собою глубокоизлучатели, растения этих видов обычно ненормально вытянуты. Отсюда напрашивался вывод о их.непригодности для культуры на электрическом освещении. Это и понятно. Малое количество дешевой продукции требовало для своего формирования значительных затрат электроэнергии, и потому их электросветокультура не могла быть рентабельной.

Первая партия 15-ваттных люминесцентных трубок была получена в 1946 г., и лаборатории пришлось разработать схему установок, пригодных для выращивания растений.

После выбора схемы и изготовления необходимого количества дросселей люминесцентные трубки были смонтированы на металлических каркасах, размером 1,5 на 0,5 м, с расстоянием между осями трубок в 60-70 мм. Указанные расстояния были приняты, исходя из светотехнических соображений, и полностью оправдались результатами выращивания растений. Оказалось, что и салат, и шпинат, и укроп, находясь на свету только люминесцентных трубок, имели совершенно нормальный вид и образовали за короткий срок значительную вегетативную массу. Причем салат и особенно укроп долго оставались, несмотря на непрерывное освещение, в вегетативном состоянии. В этих опытах была обнаружена задержка цветения длиннодневных видов светом люминесцентных трубок. Забегая вперед, отмстим, что люминесцентный свет задерживает переход от роста к репродукции у всех так называемых длиннодневных видов.

На рисунке 3 представлены два растения ветвистой пшеницы в возрасте 25 дней, выращенные 1-е (левое) в условиях люминесцентного, а 2-е (правое) обычного электрического освещения (мелкие лампы накаливания).

В общем лучистом потоке ламп накаливания ветвистая пшеница уже колосится, а на свету люминесцентных трубок колошения нет, хотя в обоих случаях освещение было непрерывным.

На люминесцентном же освещении все эти культуры накапливали вегетативную массу лучше всего на длинном дне. В частности Редис образовывал самые крупные корнеплоды при продолжительности ежесуточного освещения в 22 часа. В этих условиях рост редиса шел скорее всего, а стрелкование не наступало. При сокращении ежесуточного периода освещения люминесцентным светом; снижалась продуктивность растений, и уже на 18-часовом дне; корнеплоды не образовывались. Отсюда можно сделать заключение о малой мощности лучистого потока люНинесцентных ламп для культуры некоторых видов растений. Количество витамина С в корнеплодах редиса и в листьях салата и шпината, выращенных на длинном дне, создаваемом за счет люминесцентных трубок, было равным его содержанию в условиях нормальной культуры на естественном освещении. Средний вес 10 растений редиса (сорта Розовый с белым кончиком) за 28 суток выращивания его даже на 16-часовом ежедневном люминесцентном освещении достигал 78 г, а на непрерывном освещении, в этих же условиях культуры, доходил до 150-160 г. Очень хорошо в условиях люминесцентного освещения рос и укроп, давая большое количество листьев, но сильно запаздывал с переходом к цветению (на 20 суток против нормы).

Pис. 3. Ветвистая пшеница. 1 - люминесцентное освещение; 2 - освещение мелкими лампами накаливания

Лампы накаливания (300-ваттные), собранные в осветительную установку по 16 штук на квадратный метр, погружались концами своих колб в проточную воду с температурой в 35-40°. Люминесцентные трубки были смонтированы так, как это было описано выше. В одном варианте опыта к шестнадцати 300-ваттным лампам накаливания были добавлены 4 прямые ртутно-кварцевые лампы мощностью по 400 вт каждая. Опыт с редисом продолжался 28 суток, с 25 августа по 23 сентября 1947 г. Растения, росшие на естественном освещении, находились в теплице. Опыт с салатом был проведен в том же году с 1 по 19 сентября. Длительность его была 18 суток. Результаты этих опытов дают наглядное представление об основных особенностях сравниваемых источников излучения, а также и о характере потребностей данных видов в лучистой энергии.

Сентябрьское естественное освещение в Ленинграде оказалось непригодным для получения корнеплодов редиса за 28 суток выращивания. За это время растения образовали только листья и то в небольшом количестве. За этот же срок не дали урожая корнеплодов и растения редиса, находившиеся все время в условиях 18-часового люминесцентного освещения. Растительная масса их была близкой к массе растений с естественного освещения.

Следовательно, свет люминесцентных трубок (ламп дневного света) при воздействии им на растения редиса по 18 часов в сутки оказался недостаточным для развития корнеплодов за 28 дней

опыта. Однако, стоило только исключить темноту, как в условиях люминесцентного освещения, но уже непрерывного, корнеплоды образовались. На свету ламп накаливания для образования корнеплодов 18-часового освещения вполне хватало. Больше того, по данным других опытов лаборатории, на свету ламп накаливания за 28 суток редис образовывал корнеплоды и при 14-часовом ежесуточном освещении. Наоборот, на непрерывном освещении лампами накаливания при высоких температурах воздуха (20- 25°) он очень быстро переходил к репродукции без образования годных в пищу корнеплодов. Таким образом, на одну и ту же продолжительность ежесутчного освещения редис реагировал по-разному, в зависимости от характера света.

При сравнении урожаев корнеплодов редиса, полученных за 28 суток культуры на искусственном освещении, выявляется значительное преимущество люминесцентного непрерывного освещения перед светом ламп накаливания. При выращивании редиса на свету люминесцентных ламп был получен и больший урожай корнеплодов, и, что особенно важно, на каждый грамм продукции (корнеплодов) было затрачено значительно меньшее количество электроэнергии, выраженной в киловатт-часах. В случае люминесцентного света на каждый грамм корнеплодов приходится по 1,5 квт-ч электроэнергии, а при культуре редиса в условиях освещения лампами накаливания этот расход увеличивается почти в три раза и выражается 4,0 киловатт-часами на один грамм сырых корнеплодов. Следовательно, в этом случае более слабый свет люминесцентных трубок при значительно меньшем расходе электрической энергии дал лучшие результаты. Однако общая величина урожая корнеплодов редиса, полученная на люминесцентном освещении с одного квадратного метра, составляющая 644 г, вероятно, не может быть увеличена в значительных размерах, так как фактором, ограничивающим урожай, в данном случае является недостаточная мощность лучистого потока люминесцентных трубок. Наоборот, увеличение мощности лучистого потока ламп накаливания не представляет затруднений, а некоторые изменения спектрального состава света могут быть достигнуты за счет включения в установку ртутно-кварцевых ламп, как это и было сделано в одном из вариантов нашего опыта. Урожай корнеплодов был увеличен тем самым в три раза. Замечательно, что в этом случае сохранилась та же величина расхода электрической энергии на единицу растительной массы при значительном общем возрастании ее расхода на освещение единицы площади. Отсюда вытекает вывод о большей продуктивности редиса в условиях более мощного освещения. Таким образом, путь экономного расходования электроэнергии при культуре растений не всегда лежит через уменьшение ее общего расхода.

Еще лучшие результаты по выращиванию редиса (Розовый с белым кончиком)были получены недавно в нашем опыте,где источником освещения была зеркальная лампа накаливания.

С помощью водяного экрана получался лучистый поток, близкий по спектральному составу к солнечному в полуденные часы. Мощность его была также равна солнечной и достигала 1000 вт на 1 м2. В таких условиях непрерывного освещения при температуре воздуха в 18° за 14 дней, прошедших от появления всходов до уборки, сырой вес отдельных растений редиса достиг 40 г, причем на долю корнеплода приходилось 15,5 г.

Кроме корнеплода, все растения имели небольшой стебель с крупными бутонами. Таким образом, за необычайно короткий срок растения редиса дали и нормальный корнеплод, и чрезвычайно раннее появление бутонов.

Напомним, что для этого сорта редиса считается нормальной уборка его в 30-35-дневном возрасте. Причем за это время он образует корнеплоды весом до 15-20 г. Понятно, что естественное освещение не является непрерывным, благодаря чему задерживается развитие редиса, но зато создаются более благоприятные условия для образования корнеплодов. В условиях же непрерывного освещения, особенно полностью электрического, создаваемого за счет ламп накаливания, редис, как правило, совсем не образует корнеплодов и прямо переходит к плодоношению.

Таких рекордно коротких сроков получения корнеплодов редиса, а равно перехода его от роста к воспроизведению ни наука, практика еще не знали. А между тем это, несомненно, еще не предел и описанные результаты могут быть значительно улучшены.

Близкими к только что описанным результатам выращивания редиса оказались и итоги культуры салата в аналогичных условиях опыта. Последний продолжался всего 18 суток, с 1 по 19 сентября 1947 т. За это время 10 средних растений салата, выращенных на естественном освещении в теплице, имели сырой вес, равный всего 7,35 г. Вес 10 растений в каждом из трех вариантов электрического освещения превосходил контроль в 10 раз и больше. Причиной отставания накопления растительной массы у салата на естественном сентябрьском освещении можно считать и худшие световые условия, и менее высокие температуры воздуха.

Лучшим освещением для салата, из всех испытанных в данном опыте, оказалось люминесцентное.1^ лампы накаливания с водяным фильтром, и дополнение к ним ртутно-кварцевых ламп дали худшие результаты в отношении затраты электрической энергии на единицу сырого веса салата. Таким образом, люминесцентные лампы для выращивания салата вполне пригодны и являются, пожалуй, одним из лучших для этих целей источником искусственного освещения. Однако стоимость продукции, зависящая от существующих отпускных цен на электроэнергию, пока еще очень высоких, никак не может устраивать практическое растениеводство. Поэтому приведенные результаты культуры редиса и салата имеют iioka более теоретическое, чем практическое значение, но онй показывают, что на искусственном освещении можно выращивать любые растительные виды с результатами отнюдь не худшими, чем на естественном солнечном освещении.

Основными показателями успеха послевоенных исследований лаборатории светофизиологии в области выращивания растений на электрическом освещении могут служить работы с ветвистой пшеницей и томатами. Если работа с последними была начата лабораторией с 1946 г. и ей уже предшествовал довоенный период исследований, то с ветвистой пшеницей работа началась только в 1949 г. Исходным материалом для нее послужили семена, полученные из экспериментальной базы Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина - Горок Ленинских. Проведенными там исследованиями было установлено, что данный образец ветвистой пшеницы даже в тепличных условиях не выколашивается раньше чем через 55 суток после всходов. Не отзывался он и на яровизацию.

Первый посев ветвистой пшеницы в лаборатории был сделан 12 декабря 1948 года, а 1 июля 1949 года уже колосилось 3-е лабораторное поколение.

В связи с значительным ускорением колошения в условиях осветительной установки лаборатории в первом же посеве более чем на 20 суток, был заложен новый опыт с ветвистой пшеницей, семена которой были получены вновь из Горок Ленинских. 29 апреля они были высеяны в почву, по 1 семени в глиняный горшок, а через 32 дня после набухания семян, 30 мая, выколосились уже первые растения ветвистой пшеницы. Та1*им образом период от всходов до колошения был сокращен в два раза. Для проведения указанного опыта с пшеницей были использованы две осветительных установки.^Одна - в первый период жизни пшеницы, от посева до начала колошения, и другая - во второй, от колошения до созревания семян. В первой установке на 0,25 м2 приходилось девять 300-ваттных ламп накаливания, что на 1 м2 дает мощность в 10,8 кет. Во второй установке на 1 м2 приходилось только шестнадцать 300-ваттных ламп, т. е. ее мощность равнялась всего 4,8 кет. Иными словами, во второй период развития пшеница получала лучистой энергии почти в два раза меньше, чем в первый. В обоих случаях колбы ламп, вмонтированных в общий потолок, погружались в медленно текущую воду с температурой около 35-40°. Мощность лучистого потока первой установки была раза в три ниже мощности солнечного лучистого потока при чистой атмосфере и стоянии солнца около зенита. Расстояние от стекла, являющегося потолком установок, до концов верхних листьев растений пшеницы регулировалось при помощи подъемного пола установок, который, по мере роста растений, опускался вниз. Ежесуточное освещение растений в течение всего срока их выращивания равнялось 20 часам при 4-часовом ночном перерыве. Глиняные горшки 130 мм диаметром наполнялись почвой с уча-етка лаборатории. Отверстий в дне горшков оставались* незакрытыми. Через них проходили корни в питательный раствор, находившийся в литровых фаянсовых сосудах, на которые ставились горшки с растениями. Таким образом создавалась двухъярусная корневая система. Верхняя ее часть находилась в почве, а ниж-няя - в питательном растворе Гельригеля, который сменялся вначале через два дня, а затем ежесуточно.

Кроме указанного выше основного варианта опыта, где ветвистая пшеница выращивалась все время в лабораторной установке на электрическом освещении, длившемся по 20 часов в сутки, и при температуре в 20-25°, были и 2 других. Один из них, второй, являлся контролем. В нем ветвистая пшеница все время находилась на естественном освещении в теплице, причем первую половину мая теплица отапливалась. В третьем варианте опыта растения в дневные часы, с 9 до 20 часов, находились на естественном освещении в теплице, а с 20 часов до 5 часов - на электрическом освещении в той же установке, где находились в это время растения 1-й группы. Остальные 4 часа, с 5 до 9, они находились вместе с растениями 1-й группы в темноте.

Появление всходов, индивидуально отмечаемых во всех вариантах опыта, растянулось на срок от 2 до 7 мая; период от замачивания семян до их прорастания над поверхностью почвы составил 4-9 суток. Первыми начали всходить растения, выращивавшиеся на электрическом освещении, но 2 из них оказались и последними по сроку прорастания. Всего по всем вариантам было высеяно 50 семян. Из них проросло 44. Прорастание шло одновременно во всех вариантах опыта и, вероятно, определялось качеством семян. Этот факт указывает на равенство температурных условий. Каждое растение ветвистой пшеницы вслед за прорастанием получало свой номер, и за каждым из них велись фенологические наблюдения.

Первыми начали колоситься растения, находившиеся полностью на электрическом освещении. Из 11 растений, бывших в этой группе, на 32-й день от посева выколосилось 4 растения, на 34-й день - одно растение, на 36-й день - 2 растения, на 38-й день - 2 растения и через 40 дней еще 2 растения. Первое растение ветвистой пшеницы в теплице па естественном освещении выколосилось только через 55^щей после всходов, но были растения, которые выколосились и только через 65 дней. Следовательно, выращивая растения ветвистой пшеницы при 20-часовом ежесуточном освещении в осветительной установке лаборатории, мы тем самым ускорили начало ее колошения на 20 суток. В более позднем опыте, выращивая ветвистую пшеницу в той же осветительной установке, но на непрерывном освещении, нам удалось сократить период от всходов до колошения до 27 дней, т. е. в два раза по сравнению с обычным сроком.

Месячный период от появления всходов до колошения обычен Для большинства ранних яровых пшениц. Следовательно, на искус-

Ственйом освещении ветвистая пшеница по данному признаку является типично яровой. Самое решающее значение для скорости выколашивания ветвистой пшеницы имеет продолжительность ежесуточного освещения.

На рис. 4 представлены точки роста ветвистой пшеницы в возрасте 22 дней, выращенной на электрическом свете при ежесуточном освещении в 16, 18, 20, 22 часа и на непрерывном освещении. Все другие условия одинаковы. Если длину точки роста фактически уже совершенно сформированного колоса на непрерывном освещении принять за 100%, то размеры конусов нарастания других растений выразятся следующим рядом: 22 часа - 56%, 20 часов - 28%, 18 часов - 12% и 16 часов - 7%. Даже на таком длинном дне, как 22-часовой, развитие ветвистой пшеницы сильно задерживается по сравнению с непрерывным освещением. Несомненно, что в обычных посевах на севере, где день длится не менее 20 часов, она могла бы выколашиваться так же быстро, если бы температуры воздуха были не так низки. Но ветвистая пшеница не только требовательна к длительности ежесуточного освещения, но она также и теплолюбива. Поэтому ветвистая пшеница во всех районах СССР относится к самым поздним яровым формам. На юге ее развитие одерживают короткие дни, а на севере недостаточно высокие температуры воздуха.

Pис. 4. Точки роста ветвистой пшеницы в возрасте 22 дней, выращенной па электрическом освещении. Слева направо: 16-, 18-, 20-, 22- и 24-часовое освещение

Колошение растений ветвистой пшеницы, получавших 9 часов электрического освещения в дополнение к И часам естественного, в условиях теплицы проходило в те же сроки, от 32 до 40 суток, что и у растений, бывших полностью на электрическом освещении.

Таким образом, и этот факт показывает, что характер колошения ветвистой пшеницы связан с продолжительностью ежесуточного периода освещения, сопровождающегося достаточно высокой температурой воздуха.

Обычно ветвистая пшеница созревает за 120-140 суток. В контрольной группе нашего опыта, т. е. в теплице на естественном освещении, она созрела за 112 суток, а на электрическом освещении на ее полное созревание потребовалось только 70 суток, считая от всходов, или 75 дней, считая от посева.

Следовательно, весь вегетационный период ветвистой пшеницы в условиях искусственного освещения был сокращен почти в два раза. Нет никаких сомнений, что он может быть еще укорочен, правда, не без ущерба для урожая. Что касается продуктивности ветвистой пшеницы при выращивании ее полностью на электрическом освещении, то она была выше нормы, несмотря на значительное ускорение развития. За 70 суток вегетации на электрическом освещении ветвистая пшеница образовала растительной массы на 30% больше по сравнению с растениями, росшими 112 суток в условиях естественной солнечной радиации. Причем это касается в одинаковой степени и урожая зернсРи надземной вегетативной массы. Число зерен в колосе у растений, выросших на электрическом освещении, колебалось в пределах от 56 до 75. Вес его составлял от 3 до 4,5 г на “один колос. Зерно было выполненным и более стекловидным, чем у растений, росших на естественном освещении. Наибольшее количество продуктивных стеблей, 4-8, также наблюдалось у растений, росших на искусственном освещении.

Таким образом, в пашем опыте с выращиванием ветвистой пшеницы па электрическом освещении наблюдалось одновременно и ускорение развитпф и повышение продуктивности растений (рис.. 5). Этот факт имеет большое принципиальное значение и показывает, что в определенных условиях растения могут быть одновременно и скороспелыми, и продуктивными, что для практики чрезвычайно важно. Быстрое созревание ветвистой пшеницы в условиях электрического освещения привело к получению за один год пяти ее поколений, причем растения, выросшие из семян первого лабораторного поколения на участке лаборатории, обнаружили очень высокую продуктивность. Так были растения, которые дали по 4700 зерен, собранных в 25-30 колосьях. Общий вес зерна на одно растение доходил до 200 г и выше. Таких высоких показателей продуктивности растений исходного образца при том же способе культуры не обнаружено. Следовательно, высокая продуктивность материнских растений, как многократно подчеркивал Т. Д. Лысенко, сказывается на продуктивности их семенного потомства.

Pис. 5. Ветвистая пшеница в возрасте 50 дней

Слева растения из теплицы (естественное освещение), справа - из осветительной установки (искусственное освещение).

Не менее интересны, а практически более существенны результаты послевоенных работ лаборатории по выращиванию на электрическом освещении томатных растений.

Нормальным периодом вегетации ранних сортов томатов, даже в условиях теплиц, считается 110-120 суток. ЕГдовоенный период работ лаборатории он был сокращен в условиях электрического освещения до 90-100 дней. Теперь вся вегетация ранних сортов томатов при выращивании их полностью на электрическом освещении укладывается в 50-60 суток, а особенно скороспелый сорт «Движение на север» созревал и за 45 дней. Эти факты представляют крупное практическое и теоретическое значение. Они ясно показывают, что не может быть и речи о принципиальной непригодности ^искусственного освещения для получения так называемых «нормальных» растений. Наоборот, в условиях электрического освещения их продуктивность и скороспелость увеличиваются.

За 60 суток вегетации у сорта Пушкинский в условиях электрического освещения созревало по 5-7 плодов весом от 30 до 60 г, что дает обхций урожай зрелых плодов на одно растение от 150 до 250-300 г. Все только что сказанное иллюстрирует рис. 6, представляющий среднее растение томата (сорт Пушкинский) в возрасте 63 дней, выращенное полностью на электрическом освещении. В условиях же естественного освещения на той же почве за 120 суток было получено на одно растение только 200 г красных плодов. Следовательно, продуктивность томатных растений на электрическом освещении была значительно выше, чем на солнечном в условиях Ленинграда. В неблагоприятном 1950 г. с растений раннего сорта (Пушкинский) в открытом грунте не удалось собрать ни одного красного плода. В северных широтах нельзя за 60 суток получить красных плодов даже ранних крупноплодных сортов томатов, а в условиях электрического освещения этот срок, вероятно, может быть еще сокращен.

Очень интересную.картину дает сопоставление отдельных фенологических фаз развития томатных растений в условиях естественного освещения и в наших опытах. Так, обычно до появления первого листа проходит 10-15 суток, в наших же опытах не один, а два настоящих листа появляются уже на 3-4-й день после всходов. В обычной культуре первые бутоны становятся видимыми только через 40-50 суток после появления всходов. В условиях электрического освещения на этот процесс уходит всего 12-15 днен(а то и еще меньше. Цветение ранних сортов наступает на 55-70-й день их жизни, а на электрическом освещении оно наблюдается на 20-25-й день. В опытах С. И. Доброхотовой (довоенный период работ лаборатории), также на свету ламп накаливания, цветение начиналось не ранее чем через 45 дней после всходов. О созревании плодов уже говорилось выше. Нормальный срок в 110-120 и даже в 130 дней, сокращенный нами при культуре томатов на электрическом освещении до 60 суток, в опытах С. И. Доброхотовой лежал в пределах от 95 до 100 суток. Обычный рассадный период выращивания томатных растений колеблется от 50 до 60 дней, а на электрическом освещении за это время Удается получить урожай красных плодов, сократив рассадный период всего до 16-20 суток, т. е. в три раза. За 20 суток рассада томатов в условиях электрического освещения достигает 40- 50 см высоты, имеет 7-8 хорошо развитых листьев и 2-3 соцветия. Сырой вес ее достигает 30 г, тогда как обычная рассада, имеющая в этом возрасте не более 2 листьев, весит около 2-3 г. Из такой быстро развивающейся рассады в хороших условиях не трудно получить зрелые плоды в течение 30-45 суток.

Pис. 6. Растение томата (сорт Пушкинский), выращенное на электрическом освещении. Возраст 63 дня

Непременным условием получения хорошей рассады является достаточно высокая мощность лучистого потока ламп накаливания л высокий агротехнический фон выращивания ее с исключением пересадки с голыми корнями. Несоблюдение этих правил всегда приведет к значительному ухудшению и рассады, и конечных результатов культуры томатов. Правда, на выращивание хорошей рассады затрачивается до 30 квт-ч на одно растение, но этот значительный расход электроэнергии вполне оправдывается получением ранней продукции зрелых плодов. К тому же намечаются совершенно реальные возможности снижения затрат электроэнергии на одно растение рассады до 15 квт-ч.

Pис. 7. Рассада томатов в совхозе «Красный выборжец», выращенная обычным способом

Качество плодов тслатов, полученных полностью на электрическом освещении, и вкусовое, и по содержанию ценных в питательном отношении соединений, не только не уступает, но и превышает таковое у плодов, созревших на естественном освещении в условиях северных широт.

Все только что сказанное относительно результатов выращивания томатных растений в условиях электрического освещения позволяет сделать заключение о полной возможности культуры их в этих условиях.

Практическое значение имеет выращивание рассады томатов полностью на электрическом освещении для получения раипеве-сенних урожаев зрелых плодов в условиях закрытого грунта. Опыт показывает, что даже в условиях Ленинграда с 1 марта можно обходиться без всякого досвечивания томатов, если они выращиваются в теплицах с температурою воздуха в 22-25° днем и не ниже 18° ночью. В феврале же рассада в теплицах Ленинграда растет очень медленно и поэтому без электрического освещения не может быть готова к 1 марта, в то время как на электрическом освещении рассаду можно приготовить к любому сроку за 16-20 суток.

Ниже приводятся фотографии (рис. 7 и 8) рассады томатов, высаженной в грунт стеллажа теплицы совхоза “Красный выборжец” в начале марта 1951 г., выращенной обычным способом (рис. 7) и на электрическом освещении (рис. 8).

Pис. 8. Рассада томатов в совхозе «Красный выборжец», выращенная на электрическом освещении

Несмотря на то что рассада, выращенная на электрическом освещении, на полтора месяца моложе обычной, она намного крупнее последней. Любой из ее семи листьев крупнее и тяжелее всей надземной массы рассады, росшей весь февраль на естественном ленинградском освещении. Понятно, что и дальнейшее развитие этих столь различных растений не может быть одинаковым в равных условиях культуры. Хорошая рассада даст урожай значительно раньше плохой.

Поэтому для получения первых ранних урожаев томатов на севере выращивание рассады на искусственном освещении должно войти в практику овощеводства закрытого грунта.

Хорошие результаты при выращивании на электрическом освещении дает и земляника. Преимуществом этой культуры перед многими другими является расположение ее листьев в небольшом объеме, практически в одной плоскости, что делает ее очень удобным объектом искусственной светокультуры. Зато очень трудной задачей при выращивании ее в искусственных условиях является борьба с паутинным и особенно земляничным клещиком. Оба они в этих условиях развиваются чрезвычайно быстро и так же быстро размножаются. Однако это обстоятельство не должно являться непреодолимым препятствием к получению хороших результатов при Сращивании земляники на искусственном освещении. В опытах лаборатории на электрическом освещении удалось получить.через два месяца от всходов плодоношение сеянцев земляники. Что касается усов,то, будучи укорененными в условиях электрического освещения, они уже через 45 дней давали спелые ягоды (рис. 9). Отдельные кусты за 60 дней культуры имели по 10-15 ягод с общим их весом до 45-50 г. Подсчеты показывают, что в последнем случае на один килограмм зрелых ягод затрачивалось около 600 квт-ч электроэнергии. Эти результаты, несомненно, могут быть значительно улучшены.

Pис. 9. Земляника, выращенная из осенних усов на электрическом освещении. Возраст 40 дней

Быстро растут и развиваются полностью на электрическом освещении и огурцы (Клинские, Неросимые, Вязниковские, Муромские). Так, в установке с 200-ваттными лампами накаливания и водяным фильтром с мощностью лучистого потока в 150 вгп на 1 м2 первые плоды клинского огурца нормального размера образуются за 35 дней от посева (рис. 10). Вес их за это время достигает 100 г Они имеют приятный вид и сильный огуречный запах. Семена (поел искусственного опыления) образуются в достаточном количеЗ стве и обладают хорошей всхожестью. Плоды вкусные, без венкой горечи. Рассада огурцов, выращенная на электрическом освещении, хорошо растет и развивается после высадки ее в теплицу. Понятно, что на севере, в местах, где электроэнергии много и она недорога, есть смысл выращивать на искусственном освещении и огуречную рассаду.

Pис. 10. Огуречное растение и осветительной установке. Возраст 35 дней

Лук также очень хорошо растет на искусственном освещении. Для его культуры выгоднее всего использовать люминесцентные лампы, размещенные между рядами растении в виде заборов и осве-тающие растения не сверху, а с боков. В этих условиях очень быстро удается получить лук, годный в пищу, даже при посеве семян. О выгонке лука на перо из луковиц и говорить нечего. Он на электрическом освещении идет так же хорошо, как весною на естественном освещении, и может быть с успехом использован в течение полярной зимы.

Хорошие результаты получились и при первом же опыте выращивания на искусственном освещении хлопчатника Ф 108 и Одесский 7. Последний выращивался в осветительной установке, где на 1 м2 потолка приходилось 16 штук 300-ваттных ламп. Проточный водяной фильтр имел обычную температуру в 40-45°. Продолжительность ежесуточного освещения была до цветения 18 часов, а после цветения 14 часов. На 1 м2 выращивалось 25 растений в глиняных горшках с обычной почвой. Все горшки стояли в поддонниках с водою, поэтому капилляры почвы были насыщены ею. Несколько раз давались небольшие подкормки растворами солей по типу питательной смеси Гельригеля.

Семена были замочены 3 марта, за два дня до посева. Посев в горшки с почвой произведен наклюнувшимися семенами 5 марта и с этого же дня 25 горшков были поставлены в осветительную установку. Всходы, довольно равномерные, появились 7 марта. Этот срок и надо считать началом выращивания хлопчатника полностью на электрическом освещении.

Первые боковые ветви появились через 20 дней после всходов и на другой день были уже обнаружены бутоны - на 21-й день после появления всходов. Еще через неделю уже на каждом растении было по 3 бутона - по одному на ветке. 7 апреля была произведена чеканка хлопчатника с оставлением трех ветвей. Цветение началось через 44 дня после появления всходов и через 24 дня после образования бутонов. 2 июня, через 85 дней после появления, всходов, раскрылись первые коробочки. Хлопок начал созревать. Через 8 дней он был уже убран. Таким образом, весь период от посева семян ж> полного созревания новых семян уложился в 95 суток. За это время на 8 растениях созрело по 3 коробочки, а на 17 - по две (остальные опали). Средний вес одной коробочки 4 г.

Наконец, как уже это было показано В. П. Мальчевским, на электрическом освещении исключительно хорошо растут древесные растения. В частности в наших опытах из листопадных видов прекрасно росли смородина и виноград, а из вечнозеленых - цитрусовые. Виноград, будучи посажен небольшим черенком (15 см), менее чем через год плодоносил в условиях очень слабого лучистого потока ламп накаливания и люминесцентных трубок (рис. 11). Черная смородина при посадке черенков длиною в 5-6 см через 2 месяца достигала 50-60 см высоты и начинала цвести также при очень незначительных мощностях лучистого потока. С 1949 г. в лаборатории проводится работа с сеянцами лимона, имеющая специальное назначение - ускорить их первое плодоношение. Рост их в условиях искусственного освещения идет очень быстро.

За один год жизни сеянцы лимона достигли высоты до 1,5 м. Дальнейший рост их в высоту из-за малого размера установок был искусственно прекращен, и в настоящее время они дают только новые ветви. Многие сеянцы лимона за 7 месяцев, считая от появления всходов, достигли высоты в 100 см, образовав при этом свыше 50 ярусов листьев по главному стеблю. Таких размеров в питомниках Закавказья они достигают за 3-4 года.

Pис. 11. Виноград Мичуринский, выращенный на электрическом освещении. Возраст 1 год

Таким образом, в условиях электрического освещения, и притом очень незначительного, создаваемого за счет мелких 6-вольтных ламп накаливания и 15-ваттных люминесцентных трубок, сеянцы лимона за 7 месяцев культуры дали метровые приросты. Такое значительное ускорение их роста позволяет надеяться и на получение более раннего, чем обычно, первого плодоношения. Уже сейчас черенки, взятые с этих сеянцев лимона в виде одного междоузлия с одной почкой осей второго порядка, дали за полгода выращивания их на электрическом освещении ветви 6-го порядка.

При выращивании части сеянцев лимона на электрическом освещении, а другой части в условиях естественного летнего освещения в теплице, наблюдался значительно лучший их рост в условиях искусственного освещения (рис. 12). В этом случае сеянцы лимона росли, по крайней мере, в 2 раза скорее, чем на естественном освещении. Кроме хорошего роста сеянцев лимона в условиях электрического освещения, наблюдается и очень быстрое укоренение их побегов, что для целей клонового размножения ценных сеянцев является чрезвычайно существенным. Культура лимонов на электрическом освещении может имет» значение не только для селекционных целей, преследующих задачу ускорения плодоношения и скорейшего размножения ценных образцов, но также непосредственно для практики выращивания их на севере в теплицах и комнатах или, вообще, в любых темных помещениях.

Кроме перечисленных видов, лаборатория светофизиологии выращивала на электрическом освещении и многие другие с неменьшим успехом. В частности было немало опытов с целым рядом декоративных растений, начиная от роз и пальм и кончая астрами.

Pис. 12. Сеянцы лимона 6 месяцев. Левое растение с искусственного освещения, правое - с естественного (росло в теплице с апреля по сентябрь)

- Результаты выращивания растении на искусственном освещении

Для того чтобы цветы радовали глаз круглый год, необходимо оптимальное количество света, тепла, влаги, удобрений. Но иногда свету не придают должного значения, а между тем надежное, экономичное и эффективное освещение теплиц, зимних садов и оранжерей способно творить настоящие чудеса. С этой целью обязательно для досветки используется искусственное освещение для растений, о чем и пойдет сейчас речь.

Свет и фотосинтез растений

Процесс фотосинтеза – образование органических веществ из воды и углекислого газа – играет одну из важнейших ролей в жизни растений. Возможен он только при наличии солнечного или искусственного света. У растений фотосинтез происходит с участием хлорофилла – фотосинтетического пигмента, через который поглощается световая энергия. И чем лучше освещение, тем активнее продвигается этот процесс, тем лучше чувствуют себя растительные культуры, активнее их рост, цветение, плодоношение. Конечным этапом фотосинтеза является выделение кислорода.

Но чтобы растение нормально росло, важна не только энергия света сама по себе, спектр тоже играет большую роль. Дело в том, что по спектральному составу свет не однороден.

Человеческому глазу это не видно, но приборы показывают, что световые лучи имеют разную длину электромагнитной волны (измеряется в нанометрах – нм) и разный цвет.

Оранжевые и красные лучи – важней всех остальных для растений, длины их волн составляют 620-595 нм и 720-600 нм соответственно. Лучи этих спектров поставляют энергию для фотосинтеза и несут ответственность за скорость роста, развитие корней, цветение, созревание плодов.

Кроме оранжевых и красных участвуют в фотосинтезе фиолетовые и синие лучи (490-380 нм), в функции которых входят регулировка скорости роста и стимуляция синтеза белков. Пигменты растений, поглощающие в основном энергию синего спектра, отвечают непосредственно за рост листвы. Недостаток синего заставляет растения тянуться за ним вверх, делаясь более тонкими и высокими.

Лучи с волнами 315-380 нм отвечают за производство витаминов и не позволяют стеблю слишком вытягиваться, ультрафиолет с длиной 280-315 нм повышает устойчивость к холодам — таким образом, у каждого спектра есть свое предназначение в развитии растительных культур.

Лампа для выращивания зелени

Эти знания широко используются при выращивании растений при искусственном освещении в теплицах, зимних садах, квартирах с учетом потребностей растений в отдельном световом спектре. Так, например, некоторым из них на стадии вегетативного роста нужен холодный белый свет фитоламп, на стадиях цветения, плодоношения, они больше нуждаются в теплом световом спектре.

Как определить недостаток или избыток освещения для растений

Свет нужен всем растениям, но одни могут прекрасно существовать при его недостатке, в то время как другие в таких условиях долго не проживут. Условно растительные культуры делятся по степени своей потребности в световой энергии на три основные группы:

• светолюбивые – требуют хорошего освещения, без него плохо растут, могут погибнуть;
• теневыносливые – способны выносить небольшое притенение, расти и развиваться на небольшом отдалении от источника света;
• тенеиндифферентные (тенелюбивые) – нуждающиеся в свете гораздо в меньших количествах, чем первые две группы.

Определить недостаток света у растения легко – это сразу начинает отражаться на внешнем виде: зелень листьев тускнеет, стебель начинает вытягиваться, цветоносы отпадают, декоративность комнатных цветов теряется. Адаптируясь к недостаточному количеству света, листья отдельных растений могут не только побледнеть, но и приобрести темно-зеленый оттенок, увеличиться или, наоборот, уменьшиться. Междоузлия вытягиваются, становясь менее прочными. Без достаточного освещения домашних растений светолюбивые цветущие растения перестают цвести.

Все эти явления являются ничем иным как следствием недостаточного фотосинтеза.

Признаки недостатка света

Но переизбыток света тоже вреден для растений. Он может являться причиной разрушения хлорофилла. Это явление можно отследить по желто-зеленому или бронзовому оттенкам листьев, которые при этом становятся короче и шире, чем были раньше, и по более коротким междоузлиям. Само растение становится более приземистым.

Признаки избытка света

Создание искусственного освещения

Для того чтобы создать для растительных культур наиболее благоприятные световые условия с учетом их индивидуальных потребностей, разработаны специальные фитолампы. Пользоваться обычными в этом случае нельзя: слишком сильно нагреваясь, они могут причинить ущерб растениям, и к тому же, выделяя тепло, они меняют температурный режим помещения.

Выбор специализированного фито освещения для растений сегодня огромен: галогенные, натриевые, энергосберегающие, светодиодные — иногда их комбинируют. Например, чаще всего используют на этапе вегетативного роста растений – они дают синий и желтый цвета. Натриевые используются на репродуктивной фазе — их излучение красноватого оттенка способствует цветению и плодообразованию, о чем читайте .

Люминесцентные лампы, очень популярные до недавнего времени, из-за постепенного ослабевания светового потока и недолговечности постепенно отходят на второй план. Об их применении в теплицах читайте .

Подсветка рассады люминесцентными лампами

Есть наиболее экономичные и долговечные, создающие синие, красные лучи светодиодные лампы, которые хорошо себя зарекомендовали в разных условиях выращивания растений. Они удовлетворяют не только потребность в определенном количестве света, но и в световом спектре, протяженности светового дня. Как подобрать светодиоды для освещения растений, подскажет .

С помощью таких ламп можно управлять фазами роста, регулировать время, когда растение отдыхает или бодрствует. Многие ошибочно считают, что чем дольше горит свет, тем лучше для растений, но это в большинстве случаев не так: им также, как и людям, нужно время для сна и желательно в одном режиме. Лампы led освещения для растений выпускаются с длиной волн 400 нм, 430 нм, 660 нм, 730 нм.

Такое искусственное освещение улучшает поглощение хлорофилла, ускоряет обменные процессы, содействует росту корней, стимулирует защитные функции.

«Растительная» специфика подразумевает следующие типы освещения:

• постоянное – например, для овощных культур, которые лучше всего растут при естественном дневном свете, им в качестве постоянного освещения подходят спектральные галогенные, люминесцентные лампы;
• периодическое – может применяться в определенный период года (зимой, осенью, ранней весной) в целях поддержания растений, когда световой день становится для них слишком коротким;
• циклическое – обмен веществ у растений имеет циклический характер, поэтому освещение может быть настроено в соответствии с этими циклами, оно должно включаться/выключаться с помощью таймера-реле и зависит от предпочтений растения (короткие дни и длинные ночи или наоборот);
• краткосрочное – досветка в определенные часы, соблюдать спектр не обязательно;
• декоративное – контурная или подсветка снизу для придания растению или группе растений наибольшего декоративного эффекта.

Расстановка источников света в теплице, зимнем саду и для комнатных растений

При расстановке фитосветильников необходимо учитывать следующие показатели:

• размер площади;
• длительность освещение;
• цикличность освещения;
• необходимый световой спектр;
• безопасность расстояния от ламп до растений (не менее 20 см от верхнего листа);
• возможность сокращать/увеличивать расстояние от лампы до растения по мере необходимости;
• угол светового излучения.

Для начала необходимо провести тщательную сортировку растений по видам, их индивидуальным особенностям и периоду вегетации, продумать компактное, удобное размещение растений и лампы – оно не должно мешать перемещению людей, домашних питомцев, техники (если это производство), требуется также соблюдение правил пожарной безопасности.

По отношению к растительным культурам фитолампа может устанавливаться по-разному – это зависит от того, является цель освещения декоративной или имеет вспомогательную функцию.

Искусственное освещение для комнатных растений, размещенных на маленькой площади, и имеющих одинаковую высоту формируется компактными лампами, для высоких растений-одиночек — прожектора одиночного типа. Для растений, стоящих на стеллажах, подставках, подоконниках — светодиодные или компактные лампы, могут также быть использованы и удлиненные люминесцентные с рефлекторами. В больших зимних садах, теплицах и оранжереях целесообразно устанавливать потолочные светильники с мощными газоразрядными лампами.

Вконтакте