Światło jest kluczowe dla życia roślin

Rośliny wykorzystują światło w wielu procesach życiowych, które umożliwiają im prawidłowy wzrost, rozwój i rozmnażanie.

Fotosynteza

Światło jest podstawą fotosyntezy – procesu, w którym energia świetlna przekształcana jest w energię chemiczną. Z dwutlenku węgla (CO₂) i wody (H₂O) powstają cukry stanowiące źródło energii dla wzrostu rośliny oraz tlen (O₂), niezbędny dla innych organizmów.

Regulacja wzrostu i rozwoju

Rośliny reagują na długość dnia i nocy (fotoperiodyzm), co wpływa m.in. na kwitnienie, owocowanie i zrzucanie liści. Kierunek oraz natężenie światła determinują także ich pokrój i ustawienie (fototropizm).

Jakość światła

Nie tylko ilość, lecz także barwa światła ma ogromne znaczenie.

• Światło niebieskie sprzyja rozwojowi liści i intensyfikuje fotosyntezę.

• Światło czerwone stymuluje kwitnienie i owocowanie.

Rośliny wykorzystują całe spektrum barw, ale ich zapotrzebowanie na określone długości fal zmienia się w zależności od fazy rozwoju oraz gatunku.

Przystosowania roślin

Rośliny wykształciły różne strategie adaptacyjne do warunków świetlnych. Gatunki cieniolubne mają większe i ciemniejsze liście, a pustynne – mechanizmy chroniące przed nadmiarem światła.

Światło w uprawach kontrolowanych

Kontrola światła stała się ważnym narzędziem w nowoczesnym ogrodnictwie. W szklarniach i uprawach zamkniętych stosuje się sztuczne źródła oświetlenia, które uzupełniają lub całkowicie zastępują światło słoneczne.

Wprowadzenie technologii LED umożliwia precyzyjne sterowanie widmem światła i dostosowywanie go do potrzeb roślin na różnych etapach rozwoju:

• we wczesnej fazie wzrostu korzystniejsze jest zwiększenie udziału światła niebieskiego,

• w fazie kwitnienia i owocowania większe znaczenie ma światło czerwone.

Nowoczesne lampy LED pozwalają mieszać barwy w różnych proporcjach, co wspiera wybrane procesy fizjologiczne i pozwala zoptymalizować zużycie energii.

Fotoreceptory i reakcje roślin

Rośliny posiadają wyspecjalizowane fotoreceptory, które odbierają sygnały świetlne i regulują cykl biologiczny. Przykładem są fitohormony, które reagują na promieniowanie czerwone (R) i daleką czerwień (FR). Stosunek R:FR wpływa na takie procesy jak:

• wydłużanie łodyg i liści,

• rozkrzewianie,

• przebieg fotosyntezy i gospodarkę mineralną,

• tolerancję na suszę i patogeny.

Dynamiczna równowaga między formą aktywną i nieaktywną fitochromów zmienia się w zależności od składu widma światła w zakresie 300–800 nm.

Podsumowanie

Światło jest głównym czynnikiem warunkującym życie roślin. Odpowiada za produkcję energii, reguluje wzrost i rozwój, a także umożliwia roślinom dostosowanie się do środowiska. Dzięki nowoczesnym technologiom LED możliwe jest precyzyjne sterowanie jakością światła w uprawach, co pozwala zwiększać plony i poprawiać ich jakość.

Literatura: Plant responses to red and far-red lights, applications in horticulture (Demotes-Mainard, Peron,2016)