Світло. (прод. Вплив факторів навколишнього середовища на ріст рослин).

2. Світловий режим

Роль світла у вирощуванні овочевих рослин надзвичайно велика. Це пов’язано з тим, що всі складні процеси створення органічної речовини відбуваються в листках і черешках рослин за допомогою хлорофілу з простих речовин — води та вуглекислого газу за обов’язкової участі світла. Цей процес дістав назву фотосинтез.

Рослини з червоно-фіолетовим забарвленням (капуста червоноголова, деякі сорти салату, мангольд, буряк столовий, гірчиця) також у своїй надземній частині мають хлорофіл, але їх зелене забарвлення замасковане червоним пігментом. Квітки і жовті листки на рослинах не мають хлорофілу, тому вони непридатні до фотосинтезу. В кореневій системі фотосинтез не відбувається, але вона відіграє основну роль у його діяльності як джерело води. Таким чином, фотосинтез може відбуватися лише за допомогою зеленого листового апарату, кореневої системи на світлі (вдень або при штучному освітленні).

Реакція рослин на світло. Овочеві рослини по-різному реагують на тривалість світлового дня (фотоперіодизм), інтенсивність освітлення і спектральний склад світла. Слабка інтенсивність сонячного освітлення в процесі онтогенезу сповільнює процеси фотосинтезу і нагромадження в рослинах органічної речовини, що, у свою чергу, затримує формування органів (морфогенез).

За вимогливістю до інтенсивності освітлення овочеві культури поділяють на 3 групи: дуже вимогливі, помірно вимогливі, слабковимогливі.

До дуже вимогливих належать помідор, перець, баклажан, диня, кавун, гарбуз, квасоля. Вони добре ростуть і розвиваються при інтенсивності освітлення 30—40 тис. лк. Помірно вимогливі - цибуля, коренеплоди, капуста, огірок, зеленні овочеві, багаторічні та ін. Оптимальна освітленість для них — 20—30 тис. лк. Слабковимогливі добре ростуть за рахунок запасу поживних речовин у продуктивних органах і без інтенсивного освітлення. До них належать цибуля на перо, вигонкова культура — петрушка, селера, ревінь, щавель, столовий буряк. Вони формують товарний урожай при освітленні 1000—1500 лк.

Протягом року інтенсивність освітлення неоднакова. Так, узимку в широтах помірного клімату вона не перевищує 3—4 тис. лк. Мінімальна освітленість для росту і розвитку рослин гороху становить 1100 лк, квасолі й огірка — 2440, помідора і редьки — 4000 лк. У хмарну погоду взимку інтенсивність освітлення в теплицях знижується до 500—1000 лк, тому для вирощування розсади в спорудах закритого ґрунту застосовують електродосвічування. Без досвічування вирощують лише слабковимогливі до світла культури (вигонкові) - цибулю ріпчасту на перо, зелень петрушки, селери, буряка столового.

Улітку інтенсивність сонячного освітлення досить висока — 50—60 тис. лк і більше. При такій інтенсивності рослини перегріваються, процеси асиміляції в них сповільнюються, і їх продуктивність та якість продукції знижуються.

Неоднакове відношення овочевих культур до інтенсивності освітлення дає можливість на одній площі вирощувати дві культури. Так, посіви огірка ущільнюють кукурудзою (кулісна культура), в міжряддя висаджують розсаду капусти, висівають капусту пекінську, салат, кріп, квасолю. Ранню картоплю ущільнюють бобом, квасолею, гарбузом, кормовим буряком.

У період утворення продуктових органів деяких культур пряме сонячне світло погіршує їх якість. Так, при достиганні капусти цвітної, селери черешкової, цикорію салатного, спаржі, цибулі порей, картоплі пряме освітлення погіршує їх товарні, смакові та харчові якості. Тому їх необхідно затінювати. Цибулю порей, картоплю ранню і спаржу підгортають, щоб цибулина була етіольована та ніжніша на смак, бульби не позеленіли. У капусти цвітної на початку формування суцвіття головку притінюють, надломлюючи або зв’язуючи у пучок над нею 2—3 листки, щоб вона не позеленіла. Вплив інтенсивності освітлення на продуктивність рослин залежить і від дії інших факторів — концентрації вуглекислого газу в повітрі, вмісту поживних речовин і вологи в ґрунті.

Вимогливість овочевих рослин до інтенсивності освітлення протягом вегетаційного періоду змінюється. Найбільше світла рослинам потрібно на початку вегетації, при з’явленні сходів, коли запаси поживних речовин у насінні вичерпані, а дальший ріст відбувається за рахунок асиміляції. Нестача світла в цей період призводить до витягування сходів, ослаблення і навіть загибелі їх. Досить вимогливі овочеві культури до світла і під час розвитку генеративних органів та плодоношення. Нестача його в ці періоди затримує утворення бутонів, квіток і є причиною опадання їх. У дво- і багаторічних культур висока вимогливість до світла проявляється при утворенні коренеплодів, цибулин, кореневищ та при квітуванні.

Сонячне освітлення змінюється протягом доби і року. При суцільній хмарності до поверхні ґрунту надходить не більше 20% світлової енергії. Вранці, увечері та взимку, коли сонце низько над горизонтом, переважають червоні та інфрачервоні промені, в літній період у середині дня — ультрафіолетові та сині. Неоднакове воно і в різних географічних широтах. Сонячна радіація на території України найменша з другої половини листопада і до половини січня, а найбільша влітку, особливо в південних областях. Тривалість сонячного освітлення протягом доби змінюється також залежно від зони — у південних районах день влітку триває до 14, а в північних-до 16—17 год.

У процесі еволюції у рослин виробилася реакція на зміну тривалості дня і ночі, і цю реакцію називають фотоперіодизмом. Більшість овочевих культур, які походять з тропічних географічних широт (огірок, квасоля, помідор, перець, баклажан), за вимогливістю до тривалості освітлення (10—12 год.) є рослинами короткого дня. Лише при такому освітленні у них нормально розвиваються генеративні органи. Тому при вирощуванні розсади цих культур у літній період штучне скорочення світлового дня прискорює цвітіння і плодоношення їх. Овочеві культури, які походять із широт помірного клімату (капуста, салат, шпинат, редиска, морква, цибуля, кріп, цикорій, горох та ін.), є рослинами довгого дня (тривалість світлового дня — понад 12 год.). При довгому світловому дні вони швидше починають цвісти і плодоносити, а при короткому (10 год.) — ці процеси затримуються і розвивається лише розетка листя. Тому при весняній сівбі скоростиглі культури (редиска, салат, шпинат, кріп та ін.) в умовах літнього довгого дня передчасно стрілкують. Дуже цікаво описано процес фотоперіодизму в книзі Рітчі Уорда "Живі годинники". Витяг з книги сітиться в моєму блозі тут.

Світлова енергія сонця надходить до рослин у вигляді прямої і розсіяної радіації. Пряма радіація потрапляє на верхні яруси листків. Розсіяна радіація є більш активною, бо сонячні промені, відбиваючись від часточок атмосфери і різних предметів, потрапляють не лише на верхні, а й на нижні яруси листя. В ясні сонячні дні на поверхню фунту надходить понад 20, а взимку — до 75% розсіяної радіації.

Значний вплив на ріст і розвиток рослин та їх фізіологічні процеси має спектральний склад світла. Найбільшу участь у фотосинтезі та фізіологічних процесах рослин бере фотосинтетична активна радіація (ФАР) з довжиною хвиль 380—720 нм. На її долю припадає близько 45—50% усієї радіації. Червоні (довжина хвилі 620—720 нм) й оранжеві (620—595 нм) промені є основним видом енергії для фотосинтезу (у рослинах нагромаджується більше вуглеводів). Сині та фіолетові промені (довжина хвиль 490—380 нм) беруть участь у нагромадженні білка, впливають на морфогенез і регулюють процеси переходу до утворення репродуктивних органів. Довгі ультрафіолетові промені (315—380 нм) запобігають витягуванню рослин і сприяють нагромадженню в них вітамінів, а середні ультрафіолетові (280—315 нм) — посилюють холодостійкість і сприяють гартуванню. Жовті і зелені промені (600—490 нм) найменш активні. У сонячні дні в розсіяній радіації переважають короткохвильові фіолетові й ультрафіолетові промені, а в хмарні - червоні та інфрачервоні.

Ріст і плодоношення культур значно залежить від інтенсивності ФАР. При інтенсивності, меншій за 0,055 Дж/(м² хв), огірок не росте, оскільки на дихання витрачається енергії більше, ніж на асиміляцію. Для активного росту і плодоношення огірка інтенсивність ФАР має становити не менше 0,276 Дж/(м² хв). При цьому слід зазначити, що чим більше буде надходити до рослин сонячної радіації, тим вищою має бути концентрація вуглекислого газу (СO2) в повітрі.

Скло не пропускає ультрафіолетових променів, тому овочі, вирощені під скляним покриттям, містять менше поживних речовин, особливо вітамінів, ніж вирощені у відкритому фунті і під синтетичними плівками.

Використання сонячної енергії овочевими культурами незначне: у відкритому грунті — 1—1,5, а в теплицях — 3,5—5%. За підрахунками А.Г. Дояренка, коефіцієнт використання сонячної енергії для капусти становить 0,9—1%, моркви — 0,9, буряка — 0,8, петрушки — 0,7, редиски — 0,43, салату — 0,39, шпинату — 0,3%.

Регулювання світлового режиму. У відкритому ґрунті світловий режим овочевих культур поліпшують застосуванням певних схем розміщення і регулюванням густоти рослин на одиниці площі. У загущених посівах рослини затінюють одна одну. Так, для рослини помідора у 50-денному віці для нормального освітлення достатньо 60 см² площі, а при повному розвитку їх у відкритому ґрунті — 2500—3500 см², тобто в 42—58 разів більше. Світловий режим поліпшують підбором експозиції схилу (південний, північно-західний), напрямом рядків — із півдня на північ, своєчасним виполюванням бур’янів, формуванням густоти рослин тощо. Надмірному освітленню рослин улітку запобігають загущенням посівів і застосуванням куліс.

Світловий режим у спорудах закритого ґрунту залежить від їх конструкції, площі світлопроникної поверхні, розміщення обладнання. Щоб поліпшити його, скляну огорожу та покриття в теплицях підтримують у чистому стані, обладнання і труби фарбують у світлий колір, застосовують досвічування, розставляють розсаду на площі. Велике значення має створення нових високопродуктивних сортів і гібридів з ослабленою вимогливістю до освітлення і тривалості дня. При надмірному освітленні (влітку) покрівлю споруд затінюють забілюванням крейдою, зашторюванням, вкриванням рогожами, щитами тощо.