Потенциальные возможности растений

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

Потенциальные возможности растений

Еще в семидесятых годах прошлого века в Агрофизическом институте проводили исследования, в которых старались выяснить, каковы потенциальные возможности растений, на что они способны в самых лучших условиях. Им удавалось получать шесть урожаев томатов в год - 180 кг с квадратного метра, причем 80% веса растений приходилось на долю плодов, остальное - корни, стебли, листья.

У гибрида капусты и редиса, съедобны и вершки и корешки. От посева до уборки проходит лишь17-18 дней. За год собирали 21 урожай. С квадратного метра получали 150 кг продукции.

Прекрасные результаты, в искусственных условиях, были у злаковых. Одно семя Авроры, дает 4000-5000 зерен (одно зерно дает 50-90 продуктивных стеблей). На квадратном метре хорошо растут 20-25 растений. Три урожая в год приносят в общем итоге 300 тысяч зерен, или 15 кг, в пересчете на гектар - 1500 центнеров. Ячмень за год дает семь урожаев, яровые пшеницы успевают созревать пять раз в году, озимые - трижды.

Все эти высокие показатели отличает только одно - высокая цена продукции. Например, томаты обходились примерно рубль за килограмм, что считалось очень дорого. Основные затраты приходились на освещение, которое состояло из 16 зеркальных ламп накаливания по 300 ват каждая, на квадратном метре. Режим освещения для томатов был 14 часов в сутки, остальное ночь. Есть ли более экономный способ освещения? Оказывается, есть и известен он уже давно.

Английский ученый Ф. Блэкман в 1905 году выяснил, что когда свет очень слабый, продуктивность фотосинтеза (о ней судят по количеству образовавшегося крахмала) целиком зависит от освещения и растет вместе с ним. Но лишь до некоторого предела. Рано или поздно наступает момент, когда фактор освещения перестает действовать.

Как объяснить этот экспериментальный факт? В листе процесс фотосинтеза распадается по крайней мере на две стадии: есть реакции световые, целиком определяемые качеством и количеством света, и темновые, от света не зависящие, идущие даже в темноте.

Дальше эстафету подхватили два американских биохимика - Р. Эмерсон и В. Арнольд. Которые в 1932 году попытались ответить на вопрос, что для растений лучше - солнце, изливающее свой свет непрерывно в течение дня или солнце постоянно появляющееся и исчезающее за бесконечной чередой облаков? Исследователи освещали растительные клетки короткими вспышками света - импульсами, за которыми следовали периоды темноты.

Выяснилось, что темновая стадия должна быть во много раз длительнее световой, этого требовали сами растения - показателем была их продуктивность. Пока в растении не закончатся процессы, проходящие в темноте, давать им новые порции света бесполезно.

В семидесятых годах биологи из Ленинградского сельскохозяйственного института установили в теплице импульсные источники света. Длящиеся мгновения «дни» сменяют долгие (несколько секунд) «ночи» - такой режим пришелся явно по вкусу растениям, разместившимся на грядках теплицы: урожаи значительно возросли, а расход электроэнергии резко сократился (при умелом регулировании света, утверждают ленинградские ученые, нужды на электроэнергию в теплицах можно сократить в 400 раз!). Вот вам и резервы экономии. Все за - посредники против. Им не выгодно, если дешевые овощи, ягоды, фрукты можно будет купить в любое время года, в любом городе, хоть за полярным кругом.

Любители-огородники также могут использовать, особенность солнечного освещения. Как выяснили ученые, растения начинают расти с утра и чем выше поднимается солнце и усиливается освещение, тем сильнее растут растения, но как только сила света превысит какой-то предел, растения останавливают свой рост и возобновляют его только в вечернее время, когда сила света понизится до определенного предела. Таким образом, почти пол дня сильного освещения, для растений пропадает даром. Но случаются дни, когда по небу бесконечной чередой бегут облака и солнце целый день то скрывается, то появляется. В такие дни растения растут с утра до вечера, как «на дрожжах». И чем больше выдается таких дней за полевой сезон, тем урожайней год.

Как уже отмечалось выше процесс фотосинтеза в листе, проходит две стадии - световую и темновую, которая может проходить в темноте, в тени или не при слишком сильном уровне освещения. Утром с повышением освещенности процесс фотосинтеза начинает увеличиваться, потом с определенного уровня освещенности начинает снова уменьшаться и прекращается совсем, при максимальном уровне освещенности. К вечеру, когда уровень освещенности упадет до определенного предела, процесс фотосинтеза возобновляется вновь, постепенно усиливаясь, а потом, при слишком сильном падении уровня освещенности, начинает падать, пока не прекратится совсем, с наступлением темноты. Если при максимальном уровне освещения начать создавать периодически тень, процесс фотосинтеза будет проходить во много раз продуктивней, чем в лучшие утренние и вечерние часы, соответственно увеличится скорость роста и продуктивность растений. По идее, над огородом должен быть установлен большой зонт, который одну секунду должен быть закрыт и несколько секунд открыт, и в такой последовательности он должен работать 4-6 часов в день, что конечно не реально.

Зато вполне реально оборудовать теплицу давно изобретенными многослойными стеклами, которые под воздействием приложенного напряжения становятся непрозрачными. Простой автомат будет управлять временем освещения и тени, никаких движущихся частей, высокая надежность. Конечно, далеко не каждый сможет сделать подобную крышу, но энтузиасты и умельцы найдутся и когда на их примере станет видно, насколько сильно повысилась урожайность и продуктивность теплицы, с которой можно будет снимать несколько урожаев за сезон. Промышленные предприятия наладят массовый выпуск таких автоматизированных крыш, и тогда ими смогут воспользоваться все желающие. Тем более что крыши нужны не только для создания тени, но и для защиты томатов от фитофторы, а огурцов от переноспоры.