Роль фотосинтеза
Важнейший процесс жизни растительного мира, да и основа жизни буквально всего живого на нашей планете Земля - это, конечно, фотосинтез. Суть фотосинтеза заключается в превращении воды и углекислого газа под воздействием света в сахарозу и кислород:
6 CO2 + 6 H2O + световая энергия -> C6H12O6 + 6 O2.
Собственно для фотосинтеза нужен лишь свет видимого спектра. Инфракрасная и ультрафиолетовая области солнечного спектра в фотосинтезе непосредственно участия практически не принимают, но оказывают важнейшее регулирующее воздействие на прорастание, цветение, плодоношение, темпы роста и созревания.
Свойства длины волн света:
1200-1600 нм: поглощается внутри- и межклеточной водой, повышает темпы тепловых биохимических реакций.
700-750 нм ("дальний красный"): ярко выраженное регулирующее действие, нескольких процентов в общем спектре будет вполне достаточно.
600-700 нм ("красный"): выраженное активное воздействие на фотосинтез, развитие и регуляцию процессов;
500-600 нм ("зеленый"): благодаря высокой проникающей способности полезен для фотосинтеза листьев нижнего яруса, а также листьев оптически плотных;
400-500 нм ("синий"): нужен для фотосинтеза и регуляции;
320-400 нм: регулирующая роль, нескольких процентов в общем спектре будет вполне достаточно;
280-320 нм: оказывает вредное влияние;
В отличие от человеческого зрения, которое максимально чувствительно к зеленому свету (555 нм), растения "видят" свет иначе. Основные пигменты в листьях - хлорофиллы a и b, имеют способность поглощать свечение лишь синего и красного диапазонов, каротиноиды поглощают свет синего диапазона. В диапазоне синего и красного спектра усвоение может составлять до 80-90% светового излучения (рис. 1-3).
Как измерить свет?
Адаптированные согласно чувствительности зрения человека, люмены и люксы – субъективные характеристики источников светового излучения, слабо подойдут для тех же растений. Ученые-растениеводы оперируют склоняются к такой единице измерения как ФАР (фотосинтетически активная радиация 380-720 нм, что буквально соответствует видимому свету); интенсивность ФАР – означает плотность излучаемого светового потока 380-720 нм, единицей измерения для него является Вт/м2 .
Более тонкое понятие, как правило, применяемое иностранными учеными, - Photosynthetic Photon Flux (PPF - фотосинтетически активный фотонный поток) - суммарный поток фотонов (380-720 нм) в единицу времени. Исходя из того, что поток фотонов – это весьма гигантское число, для удобности проводимых расчетов выполняется привязка к числу Авогадро (6,023х1023 , т.е. 6,023E+23), таким образом PPF измеряется в микромолях/секунду (либо просто легко в µмоль). Интенсивность PPF означает плотность фотонного потока (380-720 нм) на единице площади в единицу времени, исчисляют в µмоль/секунда/м2 (либо µмоль/м2 ).
Читать продолжение: