Защита растений от ультрафиолетового излучения

Защита растений от ультрафиолетового излучения

Зачем нужен растениям и животным ультрафиолет

Солнечный свет является одним из ключевых факторов поддержания жизни на Земле. Однако Солнце – это не только видимый свет и тепло, но и лежащие за пределами видимого человеческим глазом диапазона электромагнитного излучения — ультрафиолетовые лучи, которые способны оказывать воздействие на все живые организмы, включая растения, животных и даже человека.

Принцип воздействия ультрафиолета на растения

Отвечая на вопрос о том, нужен ли ультрафиолет растениям, стоит отметить, что, как и видимый человеку солнечный свет, ультрафиолет имеет различную длину волны: от 180 до 395 нанометров. Так, называемый короткий УФ свет (180-280 нм) вреден для клеток любых живых организмов, поскольку способен вызывать структурные изменения в их клетках и ДНК. И растения в данном случае не являются исключением. Но такой ультрафиолет не долетает с солнечными лучами до поверхности земли, задерживаясь в верхних слоях атмосферы, выступающих в качестве защиты от жесткого УФ излучения.

Что же касается средне- и длинноволнового UV излучения, то вмести с видимым красным и синим цветом он является одним из основных катализаторов процесса фотосинтеза в клетках растений. Так, СУФ (280-320 нм) оказывает влияние на рост растений. Под его воздействием они вытягиваются, начинают вырабатывать некоторые витамины и становятся устойчивыми к перепадам температур. Что же касается длинноволновых ультрафиолетовых лучей, то его польза для растений обусловлена самым непосредственным участием в процессе фотосинтеза. Кроме того, такие лучи способствуют более раннему цветению растений.

Именно поэтому на сегодняшний день в сельском хозяйстве активно используются специализированные ультрафиолетовые лампы, с помощью которых в условиях недостаточного солнечного дня (ранняя весна и поздняя осень) растения получают необходимую им дозу УФ излучения. Кроме того, такие лампы широко используются в теплицах и зимой, обеспечивая высокую урожайность различных сельскохозяйственных культур.

Также досвечиваение ультрафиолетом может использоваться и в качестве одного из способов ухода за комнатными растениями. Особо полезно использование ультрафиолетовых led ламп для светолюбивых растений в зимнее время года. Достаточно всего лишь установить такую лампу над окном и регулярно облучать с ее помощью стоящие на подоконнике растения, чтобы они хорошо перенесли недостаток солнечного света.

Однако, как и видимый свет, ультрафиолет полезен для растений только в умеренном количестве. Вред чрезмерного нахождения под ультрафиолетом может выражаться в преждевременном увядании растений, малой урожайности и даже в отсутствии роста. При этом различные сельскохозяйственные культуры нуждаются я разных дозах UV излучения, что должно учитываться при их выращивании и селекции.

В ассортименте нашего интернет-магазина представлен широкий выбор ультрафиолетовых ламп и светильников для облучения комнатных и сельскохозяйственных растений, предназначенных для бытового и промышленного использования. Все световые приборы изготовлены на базе высококачественных светодиодов и комплектующих, а их стоимость будет выгодна для каждого покупателя.

Источник



Как растения защищаются от ультрафиолета

С незапамятных времён для защиты от ультрафиолета растения пользуются любопытным белком, который совмещает в себе функции УФ-чувствительного сенсора и генетического регулятора, контролирующего работу свыше сотни генов.

Читайте также:  Палеозой периоды таблица растения животные

Его роль была определена 10 лет назад, когда удалось получить растения с мутированным геном UVR8. Такие растения крайне плохо росли, если на них падал свет с ультрафиолетом В: именно эта разновидность УФ-излучения «сжигает» нам кожу. Удалось выяснить, что UVR8 регулирует активность более сотни генов, которые вместе прикрывают растение от пагубного эффекта ультрафиолета. Но самым удивительным качеством белка оказалось то, что он одновременно выполняет совершенно разные функции — «чувствует» ультрафиолет и работает молекулярным переключателем для генов.

Исследователи из Института Скриппса (США) опубликовали в журнале Science статью, в которой описывают структуру UVR8.

Рентгеноструктурный анализ показал, что белок является димером, то есть состоит из двух одинаковых бубликообразных субъединиц. Субъединицы эти соединены очень слабыми электростатическими взаимодействиями. А поверхности, которыми они соприкасаются, изобилуют ароматическими остатками аминокислоты триптофана. Связи между триптофанами разных субъединиц образуют особенные, пирамидообразные микроструктуры. Такие объединённые триптофаны служат сенсорами УФ-излучения. Впитывая энергию излучения, триптофаны ослабляют связь белковых субъединиц, и белковые «бублики», разойдясь, отправляются в ядро давать руководящие указания генам. Спустя несколько часов они могут снова соединиться, и получившийся комплекс опять будет готов отслеживать интенсивность ультрафиолета, поступающего в клетку.

Авторы статьи подчёркивают, что случай UVR8 уникален: обычно такие системы состоят из специализированной сенсорной молекулы, которая воспринимает сигнал и передаёт его регуляторной молекуле, руководящей генной машинерией. UVR8 же объединяет эти две весьма различные функции. Для окончательного подтверждения результатов учёные заменили в молекуле белка триптофаны на аминокислоту фенилаланин. Мутантный белок сохранил чувствительность к ультрафиолету, но теперь реагировал на другую область спектра — на более короткий ультрафиолет С.

Несмотря на свою уникальность, такая система защиты обладает солидным возрастом: UVR8 обнаружили даже у таких эволюционных старожилов, как водоросли и мхи. По-видимому, это молекулярный «солнцезащитный крем» оказался настолько эффективен, что у растений за всю долгую историю не возникло не малейшего повода, чтобы от него избавиться.

Источник

Воздействие ультрафиолета на растения

ультрафиолетовые лампы для растений

Когда ультрафиолет полезно, а в каком случае приносит вред?

Для начала стоит разобраться с понятием ультрафиолетового излучения. Это световые лучи, имеющие длину волны 10-400 нм. Причем для человека они невидимы. Бывают разных видов.

когда ультрафиолет вреден и полезен растениям

Вакуумные. Это лучи 10-200 нм. Они поглощаются воздухом. В быту их не применяют.

  • Короткие 200-290 нм;
  • Средние 290-350 нм;
  • Длинные 350-400 нм.

В природе можно встретить лишь частично средние и длинные волны. Короткие лучи и часть средних в атмосфере поглощает озоновый слой.

Короткие UV волны

Подобное излучение воздействует на биомолекулы. Оно поглощается белками и нуклеиновыми кислотами. В итоге разрываются химические связи. Происходит мутация нуклеиновых кислот, а белки просто не выполняют своих функций. Также образуются свободные радикалы и перекись водорода. Из-за процессов окисления клетка разрушается. Подобный спектр используется как бактерицидный.

Читайте также:  Вид одуванчик лекарственный род семейство порядок класс отдел царство растения

ультрафиолетовые лучи разной длины при воздействии на растения

На человеке влияние коротких УФ лучей отражается негативно. Оно вызывает сильные ожоги. Не полезен этот спектр и растениям. Оно может погибнуть за небольшое время даже при малых дозах. Тем не менее, есть результаты опытов, когда на растение воздействовали очень низкими дозами UV излучения данного спектра. Буквально несколько минут раз в 2 недели. Это активизировало развитие растений. В среднем рост увеличивался на 50%. Например, для злаковых культур. Но эксперименты не получили развития. Так как доза облучения была у каждого вида индивидуальная. И отклонения, приводили к неблагоприятным эффектам. Так что в бытовых условиях подобное излучение может быть опасно. Зато в промышленности его использование актуально.

Среднее UV излучение

  1. 290-310 нм. опасен для человека.
  2. 310-350 нм. он относительно безвреден.

Что касается растений, то средние волны не опасны только при влиянии короткое время. От постоянного воздействия растение может погибнуть. То есть если облучать его по 20 мин в день ежедневно, происходит усиление роста у многих видов. Главное─это соблюдать дозы.

Например, в результате подобного воздействия томаты были в два раза крупнее, кукуруза на 26%, рис и хлопчатник на 30-50%. Отмечалось и более раннее цветение. Данных о подобных экспериментах по орхидным нет. Особенно реагируют на средние волны высокогорные виды растений. Иногда их рост увеличивается на 100%.

Длинные UV лучи

Спектр практически безвреден для людей и растений. Но и стимулирующего эффекта при сильном, но кратком облучении нет. А долговременное воздействие положительно сказывается на высокогорных видах. Лучи этого спектра хороши, как часть искусственного освещения. Это не принесет вреда растению.

Общие физиологические аспекты UV-излучения

Под UV лучами активизируется синтез каротиноидов. То есть листья краснеют. Синтез хлорофилла уменьшается от долгого влияния, а от короткого, наоборот, усиливается. Отмечено и увеличение синтеза некоторых биологически активных веществ.

использование ультрафиолетовых ламп для растений дома

Многие растения реагируют на всю часть уф спектра, но не все. К исключениям относятся сосны. Подобное излучение хорошо влияет, когда его используют в искусственной подсветке. Например, закладывается больше цветовых почек. Если световой день длинный, то подобная досветка его фактически укорачивает. Это активизирует цветение именно короткодневных растений. Но и не приносит вреда растениям, нуждающимся в длительном световом дне. Они при такой подсветке зацветают вполне нормально. Соответственно, длинные волны ультрафиолета сглаживают ФПР растений.

Также отмечается, что позитивное воздействие УФ лучей обычно происходит при наличии высокой температуры и хорошего освещения.

Такие условия способствуют более быстрому восстановлению поврежденной клетки. Есть правило расчета доз ультрафиолета. Чем меньше света получает растение в естественных условиях, тем большим повреждениям может подвергнуться от UV лучей. Поэтому обращаться с UV излучением стоит крайне аккуратно.

Читайте также:  Растения и животные нашего луга таблица

Источник

Зачем нужен растениям и животным ультрафиолет

Зачем нужен растениям и животным ультрафиолет

Солнечный свет является одним из ключевых факторов поддержания жизни на Земле. Однако Солнце – это не только видимый свет и тепло, но и лежащие за пределами видимого человеческим глазом диапазона электромагнитного излучения — ультрафиолетовые лучи, которые способны оказывать воздействие на все живые организмы, включая растения, животных и даже человека.

Принцип воздействия ультрафиолета на растения

Отвечая на вопрос о том, нужен ли ультрафиолет растениям, стоит отметить, что, как и видимый человеку солнечный свет, ультрафиолет имеет различную длину волны: от 180 до 395 нанометров. Так, называемый короткий УФ свет (180-280 нм) вреден для клеток любых живых организмов, поскольку способен вызывать структурные изменения в их клетках и ДНК. И растения в данном случае не являются исключением. Но такой ультрафиолет не долетает с солнечными лучами до поверхности земли, задерживаясь в верхних слоях атмосферы, выступающих в качестве защиты от жесткого УФ излучения.

Что же касается средне- и длинноволнового UV излучения, то вмести с видимым красным и синим цветом он является одним из основных катализаторов процесса фотосинтеза в клетках растений. Так, СУФ (280-320 нм) оказывает влияние на рост растений. Под его воздействием они вытягиваются, начинают вырабатывать некоторые витамины и становятся устойчивыми к перепадам температур. Что же касается длинноволновых ультрафиолетовых лучей, то его польза для растений обусловлена самым непосредственным участием в процессе фотосинтеза. Кроме того, такие лучи способствуют более раннему цветению растений.

Именно поэтому на сегодняшний день в сельском хозяйстве активно используются специализированные ультрафиолетовые лампы, с помощью которых в условиях недостаточного солнечного дня (ранняя весна и поздняя осень) растения получают необходимую им дозу УФ излучения. Кроме того, такие лампы широко используются в теплицах и зимой, обеспечивая высокую урожайность различных сельскохозяйственных культур.

Также досвечиваение ультрафиолетом может использоваться и в качестве одного из способов ухода за комнатными растениями. Особо полезно использование ультрафиолетовых led ламп для светолюбивых растений в зимнее время года. Достаточно всего лишь установить такую лампу над окном и регулярно облучать с ее помощью стоящие на подоконнике растения, чтобы они хорошо перенесли недостаток солнечного света.

Однако, как и видимый свет, ультрафиолет полезен для растений только в умеренном количестве. Вред чрезмерного нахождения под ультрафиолетом может выражаться в преждевременном увядании растений, малой урожайности и даже в отсутствии роста. При этом различные сельскохозяйственные культуры нуждаются я разных дозах UV излучения, что должно учитываться при их выращивании и селекции.

В ассортименте нашего интернет-магазина представлен широкий выбор ультрафиолетовых ламп и светильников для облучения комнатных и сельскохозяйственных растений, предназначенных для бытового и промышленного использования. Все световые приборы изготовлены на базе высококачественных светодиодов и комплектующих, а их стоимость будет выгодна для каждого покупателя.

Источник