Шесть вопросов о розовых фитолампах: как не посадить зрение, обустраивая огород на балконе

1. Объяснения

Автор: Михаил Баранов

0:00

/

3:25

Архив «Клопс»

Калининградцы раскрыли секрет розовых окон, из которых вечерами струится таинственный свет. Безопасны ли фитолампы и как с их помощью разбить дома сад мечты? «Клопс» поискал ответы на эти вопросы.

1. В первый раз слышу. Что это и как работает?

Ботаники называют свет фитолампы «марганцовочным, потому что он не розовый, а ближе к фиолетовому» — объясняет кандидат биологических наук, сотрудник лаборатории природных антиоксидантов Института живых систем БФУ им. Канта Павел Федураев. 

Своему оттенку лампа обязана комбинации двух светодиодов — красному и синему. Оба оттенка являются составляющей спектра. 

«Молекулы хлорофилла (пигмента растений, участвующего в фотосинтезе — ред. ) отражают зелёный и жёлтые части спектра и не могут их поглощать, но при этом берут оттенки синего и красного».

Фитолампа «увеличивает синтетическую активность в первую очередь сахаров, которые перерабатываются растениями на нужные вещества».

2. Разве растениям не хватает солнечного света?

Калининградская область, считает биолог, не может похвастаться большим количеством солнечных дней. Поэтому фитолампы эффективны вне зависимости от того, освещают они рассаду или единичное экзотическое растение.

3. Какая разница, чем светить на цветы?

Как отмечает Павел Федураев, силу «марганцовочного» света подтвердили эксперименты учёных. В северных районах Исландии, например, фермерам без труда удаётся выращивать растения и овощи. «Казалось бы, страна с не самым благополучным климатом и солнечным режимом способна обеспечивать себя продукцией», — говорит биолог.

«Если мы говорим о каком-то эксперименте, мы должны взять однородные по возрасту или качеству семенного материала растения, подрастить и посадить их под обыкновенную лампу дневного света и под фитолампу.  

Какого-то универсального ответа, что фитолампа интенсифицирует рост на 20% больше, чем лампа дневного света или солнечные лучи, нет. Это всё индивидуально. 

Обычная лампа накаливания может обжечь растение, диоды в этом плане безопаснее. Стоит также регулировать количество солнечных ванн — избыток света блокирует защитные механизмы растения.

4. Мой кот проявляет интерес к фитолампе. Для него это безопасно?

Современные светодиодные, а также лампы накаливания считаются безвредными для животных, уверяет ветврач София Саенко. «Лампы, где доля синего меньше, считаются абсолютно безопасными. А вот ламп холодного свечения стоит избегать».

5. Не могу долго смотреть на розовый свет — устают глаза. Наверное, это вредно?

Это так. Через 10-15 минут «начинаются негативные процессы: боли в глазах и голове, слезотечение», говорит офтальмолог медицинского центра «АпрельКа» Динара Казакова. Лучше выйти из комнаты, где работает фитолампа. 

«Яркий розовый свет не очень полезен для зрения из-за видимого красно-синего спектра. Не стоит путать его с невидимым ультрафиолетом, который вызывает заболевания сетчатки, катаракты и ожоги глаз».

6. Что поможет защититься?

Солнечные очки от свечения фитолампы не спасут, а вот их аналог для компьютера вполне действенный. Дело в том, что мониторы работают по похожему принципу: «Там красный, синий и зелёный спектр, а в лампе нет последнего. В остальном все симптомы такие же, но лучше на лампы эти не смотреть с утра до ночи».

11 053

Флора и фауна
Наука
Здравоохранение и медицина

Фитолампа для растений. Подсветка рассады и цветов

Цветовая температура ламп для подсветки

Современные домашние светодиодные (led) лампы для растений (фитолампы, фитосвет, розовые лампы) – популярное приобретение у садоводов и любителей домашних цветов. Такие лампы доказали свою эффективность для досвечивания рассады, а также ускорения развития и цветения комнатных растений.

Лампа для рассады

См. подробнее: Как вырастить здоровую рассаду.

Проросшие семена лучше растут при 12-14 часах солнечного света в день. Из-за нехватки дневного света ранней весной рассада получается бледной, слабой и долговязой. Лампы для растений решают эту проблему. Рассада, которую регулярно подсвечивали фитолампой правильной световой температуры, – темно-зеленого цвета, коренастая, сильная, с толстыми стеблями и листьями, и зацветает скорее.

Садоводы используют фитолампы для подсветки ранней рассады томатов, перцев, баклажанов, клубники и садовых однолетников. Оптимальный эффект для рассады дает комбинация природного дневного света с фитосветом в течение 5-6 часов утром и/или вечером.

См. также: Все о комнатных растениях и цветах на нашем сайте

Светодиодные фитолампы

На рынке появилось много недорогих домашних светодиодных фитоламп (LED). Преимущество этих ламп в их компактности, экономичности и экологичности. Светодиодные лампы потребляют совсем немного электроэнергии, не нагревают пространство вокруг и не пересушивают грунт. Светодиодную фитолампу можно поставить фактически вплотную к растению без риска ожогов. Отсутствие лишнего тепла предотвращает слишком быстрый рост рассады, а значит и излишнее вытягивание.

Цветовая температура ламп

Для полноценного роста, развития, цветения и плодоношения растениям необходим полный спектр электромагнитного излучения. См.  схему ниже. Иными словами – солнце, ведь наша планета эволюционировала при солнечном свете. У каждой части спектра своя цветовая температура (длина волн) и своя функция в отношении растений.

Однако в качестве дополнительной подсветки рассады и комнатных растений в темный период года можно обойтись  фитоактивной частью видимого спектра, приобретя фитолампу подходящей цветовой температуры.

Полный спектр электромагнитного излучения солнца

Синяя лампа для растений

Синий – самый первый свет, который нужен растениям уже на стадии прорастания семян в объеме 15-20% от полного спектра. Синий свет видимого излучения имеет самые короткие волны (400-500 нанометров) и сильную энергию. Синий способствует медленному росту (без вытягивания) и наращиванию плотной качественной зелени растений. Синий свет играет огромную роль в фотосинтезе, его активно поглощают хлорофилл альфа и бета, а также каротиноиды в листьях растений. Лампы для растений синего света очень полезны для подсветки семян и рассады, зелени и трав на подоконнике и домашних растений с декоративными листьями в темный период года.  В  результате подсветки синим светом растения становятся более крепкими и коренастыми, а их зелень – насыщенного темно-зеленого цвета.

Фитолампа для подсветки растений. Какая световая температура нужна рассаде помидоров

Красная лампа для растений

Оранжево-красный и красный свет спектра обладают наибольшей длиной волн видимого диапазона (650-750 нано). Они тоже принимает участие в фотосинтезе. Красный свет способствует укреплению корневищ и луковиц, ускоряет общий рост, улучшает цветение и увеличивает урожайность растений. Лампы для растений красного цвета хороши для подсветки красивоцветущих домашних растений на стадии набора бутонов, например, орхидей или фиалок. Для молодой рассады красный свет лучше использовать в смеси с синим. 

Учитывайте, что подсветка красными и белыми лампами может “запутать” и укоротить цветение тех растений, что цветут при коротком световом дне: декабрист, хризантемы, пуансетия. При необходимости досвечивать эти растения следует только днем, как добавку к недостаточно интенсивному природному свету.

Современные светодиодные фитолампы имеют встроенную функцию смешивания синего и красного. В результате получается тот самый загадочный, интригующий прохожих…

‘Розовый свет в окнах’

Фитолампы биколор (розовые лампы), наверно, самые популярные у цветоводов. И не зря, ведь они сочетают положительное воздействие синего и красного. Это набор здоровой зеленой массы, фотосинтез, общее развитие, крепость при небольшом росте и ускорение цветения растений.

Лампа дневного света, белая лампа

Лампы дневного света (белые лампы), несомненно, оказывают общее положительное воздействие на растения в качестве досветки. Цветовая температура ламп дневного света – от 2700 до 7700 Кельвинов (К). Чем ниже цифра, тем больше в цвете красного и меньше синего, тем теплее белый свет лампы. И наоборот. Учитывая вышесказанное, более теплые (желтоватые) белые лампы лучше подойдут для укрепления и развития взрослых растений, а более холодные – для улучшения качества зеленой массы молодых растений и рассады.

Белые светодиодные лампы широкого спектра созданы с участием люминофоров. С точки зрения растений, они сильно уступают по качеству диодам одного конкретного цвета (синего или красного). Поэтому для подсветки лучше купить люминесцентную белую лампу дневного света нужной цветовой температуры.

Фото. Рассада, растущая с лампой подсветки (справа) и без (слева).

Зеленый свет

Зеленый и зелено-желтый цвет диапазона (длина 500-600 нм) частично поглощается и частично отражается листьями растений. Последнее объясняет, почему человеческий глаз видит растения зелеными. Встречая меньше препятствий в виде зеленого же хлорофилла на своем пути, зеленый свет глубже проникает сквозь зелень растений. Зеленый и желтый способствуют нарастанию зеленой массы, а также хорошему качеству бутонов и цветов.

Подсветка лампами зеленого света подходит для общего укрепления комнатных растений и ускорения цветения. Для рассады досветка зеленой лампой не является необходимой. 

Светодиодная фитолампа (LED). Подсветка рассады и цветов

Фитолампа и здоровье

Домашние фитолампы представляют низкий риск для здоровья сетчатки глаза. Однако не стоит смотреть прямо на диоды, излучающие синий или холодный белый свет. Особенно уязвимы для синего света глаза детей.

Синий и холодный дневной свет оказывают “пробуждающее” воздействие на наш организм, регулируя циркадные ритмы. Не стоит использовать такие лампы поздно вечером в помещении, где находятся люди, это может привести к бессоннице. А вот утром в темное время года синий или дневной свет помогут проснуться и взбодриться. Мы подробнее писали о пользе ламп дневного света при пробуждении в статье Как пережить зимнюю тоску. Если ваша лампа  для  растений имеет автоматический режим, запрограммируйте ее включение утром прямо перед пробуждением. Тогда фитолампа поможет пережить недостаток дневного света не только растениям, но и людям.

Tags:баклажаны, клубника, многолетние, Огород на подоконнике, огурцы, однолетние, орхидеи, перец чили, Помидоры / томаты, рассада, сладкий перец

Почему розовый?

Розовое свечение оранжереи в Рут В. Уильямс Холл ночью.

Если вы когда-нибудь посещали кампус Колледжа Вустера ночью, вы, возможно, видели странное розовое свечение, исходящее от Рут В. Уильямс Холл, здания колледжа, посвященного наукам о жизни. Это свечение исходит от устойчивого источника света в оранжерее, где хранится уникальная коллекция растений колледжа. «Почему огни такого цвета?» Вы могли спросить: «Какой смысл в розовых огнях?» В этом ответе есть нечто большее, чем вы думаете. Есть много причин для выращивания растений в розовой теплице, корни которых лежат в самых разных областях науки. Короче говоря, это потому, что растениям нравится розовый свет. Сочетание красного и синего света, создающее розовое свечение, которое мы видим, способствует здоровому росту растений, которым может не хватать солнечного света[1]. Но прежде чем мы расскажем вам, почему розовый свет важен для растений, мы расскажем вам, почему розовый свет должен иметь значение для вас.

Наглядное сравнение растений в теплице при обычном освещении и при розовых светодиодах.

Теплица в Ruth W. Williams Hall является частью прогресса Колледжа Вустера, направленного на то, чтобы стать более устойчивым кампусом[2]. В теплице используется множество светодиодных ламп, которые почти в два раза эффективнее альтернативных источников света[3]. Другие тепличные хозяйства, в том числе Бруклинский ботанический сад в Нью-Йорке, уже перешли на устойчивые фиолетовые светодиоды в аналогичной попытке сократить чрезмерное потребление энергии[4]. Розовая оранжерея — это лишь небольшая часть цели Колледжа Вустера по созданию среды, в которой студенты, сотрудники и преподаватели могут быть осведомлены об экологическом контексте своих действий[5]. Так что в следующий раз, когда вас вдохновит блестящее световое шоу в оранжерее, не забудьте выбрать не только зеленый, но и розовый цвет!

Сезонная депрессия

Растительная дискотека!

Хотя растения в теплице могут выглядеть так, будто каждую ночь они собираются на дискотеку, этот розовый свет на самом деле важен для их здоровья и благополучия. Каждый год студенты Колледжа Вустера получают электронные письма из оздоровительного центра, в которых рассказывается о «солнечной лампе». Солнечные лампы могут помочь людям получить больше витамина D, что уменьшает сезонную депрессию. Растения похожи на людей тем, что зимой тоже грустят[6].

Растения тоже подвержены сезонной депрессии.

Чтобы узнать, почему у растений бывает сезонная депрессия, нам сначала нужно понять, почему на Земле есть времена года. Зима в Северном полушарии связана с тем, что Земля наклоняется вокруг своей оси в сторону от Солнца[7]. Это заставляет солнечный свет огибать кривизну Земли, достигая областей к северу от экватора. Чем дальше на север находится область, тем больше света преломляется, чтобы достичь ее, в результате чего меньше света достигает этой области. Это уменьшение доступного света имеет эффект охлаждения и затемнения. Таким образом, восход солнца позже, а закат раньше зимой. К тому же очень холодно!

Наклон Земли влияет на то, как свет достигает разных полушарий, и создает времена года!

В штате Огайо многие из наших растений лиственные, а это означает, что они впадают в спячку зимой. Переход в спячку означает, что они засыпают, поедая пищу, которую припасли на зиму[8]. Это похоже на спячку! Более низкие температуры и более короткие дни говорят растениям: «пора спать[9]!» Но в теплице мы хотим наслаждаться активными растениями круглый год! Мы также любим собирать растения вблизи экватора, на который не сильно влияет наклон Земли. Итак, нам нужно создать «фальшивое лето», увеличив световой день и поддерживая летнюю температуру. Внутреннее отопление сохраняет тепло, а наши розовые дискотеки заставляют растения думать, что на улице солнечно! Итак, у нас есть несколько счастливых растений!

Фотосинтез

Процесс фотосинтеза, при котором свет, вода и углекислый газ поступают в растение для производства кислорода и углеводов.

Возможно, вы слышали, что питание растений — вода и солнечный свет. Однако это не обязательно верно[10]. Растения на самом деле поглощают солнечный свет и кислород и превращают их в сахара, которые являются пищей для растений. Этот процесс называется фотосинтезом[11]. Растения используют углекислый газ (это то, что мы, люди, выдыхаем), который они берут из воздуха, воду, которую они берут из почвы, и свет, который они поглощают через свои листья, для производства этих сахаров[10]. Фотосинтез происходит в хлоропластах, которые похожи на органы человека. Раньше хлоропласты были отдельными бактериями, способными к фотосинтезу. Но давным-давно клетки, являющиеся общим предком всех растений, пошли на schlurp и поглотил бактерии. Эти бактерии, которые теперь называются хлоропластами, стали важной частью растительных клеток и позволяют растениям производить собственный сахар[1]. Хлоропласт берет углерод из углекислого газа и использует воду и энергию света для создания сахара и кислорода[12]. Кислород высвобождается в окружающую среду и это то, чем мы, животные, дышим[10]. Причина того, что растения зеленые, связана с процессом фотосинтеза и с тем, какой свет используют растения для обеспечения этих реакций[11].

Спектр света

Ответ на вопрос, почему оранжерея розовая, можно найти в цвете самих растений. Прежде чем мы ответим на этот вопрос, давайте сделаем шаг назад, чтобы поговорить о цвете и о том, почему мы можем видеть разные цвета светового спектра.

Человеческий глаз может различать только небольшой диапазон света в пределах всего светового спектра. Этот видимый свет — лишь небольшая часть того, что называется электромагнитным спектром, то есть всего спектра света[13]. Различные характеристики волн способствуют различиям между каждой волной. Например, длина волны, то есть расстояние между пиками двух волн, может заставить их казаться нашим глазам разными цветами[13]. Затем спектр видимого света можно разбить на цветовые компоненты. Думайте об этом как о радуге с красным на одном конце и фиолетовым на другом. Причина, по которой объекты выглядят разного цвета, связана с разной длиной волны, которая либо поглощается объектом, либо отражается обратно в окружающую среду. Растения кажутся зелеными не потому, что они поглощают много зеленого света, а потому, что они поглощают все остальные цвета и отражают зеленый свет обратно.

Представление длин волн, относящихся к разным цветам спектра видимого света. Красный и синий свет поглощаются фотосинтетическими пигментами в листе растения, а зеленый свет отражается.

Растения лучше воспринимают одни цвета, чем другие. Например, растения больше всего отражают зеленый свет, поэтому логично, что они хуже всего поглощают этот цвет[14]. Красный свет, однако, считается цветом, противоположным зеленому, потому что они компенсируют друг друга при объединении. Это также цвет, который лучше всего усваивается, наряду с синим[15]. Это идея, почему оранжерея розовая. Розовый свет представляет собой смесь красного и синего, и, поскольку он противоположен по цвету зеленому цвету растений, он поглощается лучше всего, что делает его подходящим цветом для теплицы. Не говоря уже о том, что он идеально подходит для диско-вечеринки с растениями!

RMJ, JAA, EMB и MAS создали эту веб-страницу, чтобы привлечь внимание к растениям в рамках курса полевой ботаники Вустера весной 2020 года. ., Сабзалян М.Р. 2014. Фотосинтез при искусственном освещении: смещение первичного и вторичного метаболизма. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 369(1640): 20130243.

[2] https://www.wooster.edu/campus/sustainability/

[3] Була, Р.Дж., Морроу, Р.К., Тиббиттс, Т.В., Барта, Д.Дж., Игнатиус, Р.В. , Мартин, Т.С. 1991.

Светодиоды как источник излучения для растений. ХортНаука. 26(2): 203-205.

[4] Шмидт, С. Что это за цветной свет, исходящий из теплиц? [Интернет]. Бруклин (Нью-Йорк): Бруклинский ботанический сад; Январь 2018 г. [цитировано 9 февраля 2020 г.]. Доступно по адресу https://www.bbg.org/news/what_is_that_colored_light_coming_from_the_greenhouses

[5] https://www.wooster.edu/campus/sustainability/committee/

[6] Smith, H. (1982). Качество света, фотовосприятие и стратегия растений. Ежегодный обзор физиологии растений, 33(1), 481-518. https://doi.org/10.1146/annurev.pp.33.060182.002405

[7] Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Национальная служба погоды. (2020). Времена года, равноденствия и солнцестояния. https://www.weather.gov/cle/Seasons

[8] Rabinowitch, E. (1951). Фотосинтез. Ежегодный обзор физической химии, 2(1), 361-382. https://doi.org/10.1146/annurev.pc.02.100151.002045

[9] Де Вит, М.

, Гальван, В.К., Фанкхаузер, К. (2016). Светоопосредованная гормональная регуляция роста и развития растений. Ежегодный обзор биологии растений, 67(1), 513-537. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-043015-112252

[10] Средняя школа концепций науки и техники. (2017, 12 апреля). Что такое Фотосинтез. Смитсоновский научно-образовательный центр. https://ssec.si.edu/stemvisions-blog/what-photogenesis

[11] Mauseth, JD (2017). Энергетический обмен: Фотосинтез. В

Ботаника: Введение в биологию растений (Шестое издание). Джонс и Бартлетт Обучение.

[12] Солл, Дж., и Шлейфф, Э. (2004). Фотосинтезирующие клетки. Scitable by Nature Education, 5 (3), 198–208. https://doi.org/10.1038/nrm1333

[13] Крокетт, Кристофер. «Слово недели: электромагнитный спектр».

EarthSky , 7 сентября 2019 г.

[14] Куме, Ацуши. «Важность зеленого цвета, градиента поглощения и спектрального поглощения хлоропластов для радиационно-энергетического баланса листьев».

Журнал исследований растений , том. 130, нет. 3, май 2017 г., стр. 501–14.

[15] Придмор, Ральф В. «Теория дополнительных цветов цветового зрения: физиология, цветовая смесь, постоянство цвета и цветовое восприятие».

Исследование и применение цвета, №. 6, 2011, стр. 394–412.

Любопытные кукурузники: почему теплица Innovation Campus 90 светится розовым ночью

В рамках нашей инициативы под названием «Любопытные кукурузники» анонимный читатель спросил The Daily Nebraskan: «Почему ночью в теплицах инновационного кампуса горят розовые огни?»

Огни излучают розовый или фиолетовый цвет, потому что они представляют собой смесь красного и синего цветов, которые любят поглощать растения, по словам Эми Хилске, директора по выращиванию растений Инновационного центра теплиц в Инновационном кампусе Небраски. Она сказала, что свет в теплице запрограммирован на 20% синего и 80% красного, поскольку исследования показывают, что растения больше поглощают красный цвет.

Цвет можно регулировать в зависимости от потребностей растения. Натан Даффи, технолог-исследователь теплицы, сказал, что свет можно поднимать и опускать в зависимости от высоты растения.

Светодиодные лампы, светоизлучающие диоды, представляют собой новую технологию в теплицах, сказал Даффи.

— Это делает свет более эффективным, — сказал он. «На самом деле, то, к чему мы стремимся, [это] энергоэффективность и использование именно того света, который нужен растениям, чтобы мы не тратили энергию впустую в этом отношении».

Время, в течение которого свет остается включенным, зависит от урожая, сказал Хилске.

«Некоторым культурам действительно нравится 16-часовой световой день, а сейчас с солнцем это всего около 12-ти часов», — сказала она. «Мы используем свет, чтобы продлить день, по сути, обманывая растения, заставляя их думать, что еще день».

Теплица Innovation Campus используется для фенотипирования растений или фотографирования растений для исследователей, которые арендуют помещение в теплице, сказал Хилске.

По словам Даффи, большая часть исследований, проводимых в теплице, связана с климатом, включая проекты по засухе и питанию. Он сказал, что они могут контролировать температуру в теплицах и следить за тем, как растения реагируют на разные температуры.

Хильске сказал, что сотрудники теплиц выращивают растения для исследователей, и исследователи могут поручить сотрудникам ухаживать за растениями за более высокую плату. По ее словам, у профессоров, арендующих помещения в теплицах, обычно есть аспиранты со своим штатом студентов-рабочих, которые ухаживают за растениями.

Наряду с сдачей помещений в аренду, Хилске сказал, что теплица используется для выращивания растений для занятий.

«Мы занимаемся, вероятно, [от 3000] до 4000 студентов в год», — сказала она. «Мы либо выращиваем растения для лабораторных занятий по ботанике, и тому подобное. [Есть] много преподавателей, которые преподают и реализуют проекты в некоторых из наших учебных теплиц».