Каждый более-менее опытный гровер знает о том, что такое PAR. На всякий случай напомним. Это диапазон фотосинтетически активного спектра излучения, который дает растению необходимую энергию для роста. Долгое время считалось, что полезные длины волн света лежат между показателями в 400 и 700 нанометров (нм). Отрезку от 400 до 500 нм соответствует синий цвет, от 500 до 600 – желтый, зеленый и оранжевый, а от 600 до 700 – красный. Все, что находилось за пределами этих значений, игнорировалось при создании фитоламп для выращивания конопли, но недавние исследования, проведенные учеными из Университета Юты, заставляют пересмотреть традиционные взгляды на этот вопрос.
Эксперименты, результаты которых составляют основу исследования, проводились более 10 лет и финансировались НАСА. В этой статье мы подробнее расскажем об их итогах, которые каждый гровер сможет использовать с выгодой для себя.
1. Что говорят “традиционные исследования” и почему они не совсем верны? |
Что говорят “традиционные исследования” и почему они не совсем верны?
Говоря о спектральном составе света, нельзя не упомянуть имя Кейта МакКри. Этот выдающийся ученый, который одинаково хорошо разбирался как в физике, так и в физиологии растений, провел ряд экспериментов, чтобы выяснить, как именно различные спектры воздействуют на жизненные процессы внутри представителей флоры. Результатом его исследований стало создание широко известной кривой МакКри, которая определяет границы PAR.
Наверняка вам знаком этот график. Именно его используют производители фитоламп для создания своей продукции. Здесь мы можем видеть пики в тех диапазонах, где процессы фотосинтеза протекают наиболее активно. Если точнее, то речь идет о красном и синем спектрах.
Основываясь на этих данных, были созданы первые биколоры – лампы, дающие только два наиболее полезных (как считалось) спектра. Но, как показала практика, их эффективность не шла ни в какое сравнение с мультиспектральными аналогами или лампами полного спектра. В конечном итоге было выяснено, что зеленый диапазон, долгое время считавшийся бесполезным, все же ощутимо влияет на продуктивность. Ранее при расчетах влияния спектра на фотосинтез в большей степени учитывались лишь хлорофилл А и хлорофилл В. Но учебники по физиологии растений старше 2015 года приводят уже такую схему воздействия спектров на синтез различных веществ в организме растения.
Здесь мы видим уже гораздо большее количество пигментов, поглощающих энергию в тех спектрах, которые ранее считались бесполезными. Хлорофилл действительно имеет низкий показатель абсорбции энергии в спектрах от зеленого до оранжевого, но этого тем не менее вполне хватает для значительного прироста эффективности фотосинтеза. Особенно это касается нижних затененных частей растения, так как зеленый обладает хорошей проникающей способностью. Помимо этого, зеленый, желтый и оранжевый спектры удобны для человеческого глаза. Они хорошо освещают куст и позволяют распознать на нем все следы поражений вредителями конопли или другими факторами. Это стало одним из первых “камней в огород” традиционной теории PAR.
Также утверждение, что, например, волна в 700 нм еще полезна, а в 701 нм уже нет, само по себе вызывает некоторые сомнения. Оно и было опровергнуто учеными из Университета Юты. При этом работу Кейта МакКри ни в коем случае нельзя считать провальной. Просто ученый был ограничен технологиями и методами измерения своего времени. В тот момент все лампы создавались с учетом восприятия света человеческим глазом, а одним из главных показателей была яркость. В ходе своего исследования МакКри не имел доступа к светодиодам, позволяющим моделировать свет с любой длиной волны. В результате и его выводы получились несколько не соответствующими реальности, но глобально ученый все же был прав.
Что говорят новейшие исследования?
В ходе экспериментов, проводимых учеными Университета Юты, был поставлен любопытный опыт. Экспериментаторы использовали 4 оранжереи и выращивали в них салат под различными лампами. В двух камерах использовались светильники, выдававшие 350 мкмоль на квадратный метр в секунду в диапазоне PAR. В двух других – аналоги, выдававшие 300 мкмоль на квадратный метр в секунду в диапазоне PAR.
Логично предположить, что там, где поток фотонов был мощнее, и урожайность должна быть выше. Но получилось с точностью до наоборот. В оранжереях, где освещение выдавало поток в 300 мкмоль на квадрат в секунду, урожайность составила 135 и 127 грамм против 100. Чем вызвана такая разница? На самом деле ученые немного схитрили.
Во всех четырех камерах интенсивность светового потока составляла 350 мкмоль в секунду на квадрат. Просто в двух камерах светильники выдавали спектр исключительно в диапазоне PAR, а в двух других разница в 50 мкмоль приходилась на долю дальнего красного (700-750 нм), который долгое время считался бесполезным. В конечном итоге ученые из Университета Юты предложили свой вариант кривой МакКри.
Как вы можете видеть, диапазон фотосинтетически активного излучения оказался немного шире, чем было принято считать. В частности, пик в области дальнего красного практически ничем не уступает по эффективности обычному красному. Помимо этого, выяснилось, что данный диапазон оказывает существенное влияние на структуру и особенности развития каннабиса. Вот к каким выводам пришли ученые:
Фотоны синего цвета – замедляют процесс деления клеток, ощутимо влияют на эффективность фотосинтеза.
Фотоны зеленого цвета – глубже проникают в лист, оказывают малое влияние на фотосинтез, но облегчают садоводу визуальное определение проблем куста конопли.
Фотоны красного цвета – наиболее эффективно стимулируют фотосинтез (на 15% лучше, чем синие).
Фотоны дальнего красного – усиливают процесс деления клеток.
Также ученые привели примерную таблицу конвертации мкмоля фотонов в джоуль энергии. Это позволяет лучше понять, сколько энергии для роста куст получает от каждого диапазона:
синий – 3,3 дж/мкмоль,
красный – 3,8 дж/мкмоль,
дальний красный – 4,0 дж/мкмоль,
холодный белый – 3,0 дж/мкмоль.
Замеры проводились на LED лампах. В случае с ДНаТ показатели были примерно вполовину ниже. Можно увидеть, что дальний красный диапазон несет в себе очень мощный энергетический заряд.
При этом стоит обязательно учитывать еще одну деталь. Дальний красный оказывает положительное влияние на рост только в том случае, если растение дополнительно получает свет из классического диапазона PAR (400-700 нм).
Что все это означает на практике?
Довольно просто: помимо стандартной лампы следует использовать еще и досвет при помощи диодов, излучающих в дальнем красном диапазоне. Это позволит ощутимо повысить урожайность куста конопли. При этом есть один очень важный нюанс.
Как уже было сказано, дальний красный не только усиливает эффективность фотосинтеза, но и очень сильно влияет на структуру растения и особенности его развития. За счет стимулирования процессов клеточного деления различные части куста будут активно разрастаться вверх и в стороны. Это может существенно осложнить процесс грова в индоре. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать строгую “световую диету”.
Вегетация
На этом этапе лучше всего использовать свет с преобладанием синего. Для этого подойдут светодиоды и лампы ЭСЛ, имеющие цветовую температуру около 7 000 К, или ДРЛ. Синие фотоны будут замедлять процессы клеточного деления, и в итоге куст будет сохранять компактные размеры. Лампы ДНаТ в этой фазе не самый подходящий вариант, так как доля синего излучения в его спектре всего 4%. Для сравнения: в случае с ДРЛ этот показатель равен 30%.
Цветение
На этом этапе можно начинать досветку дальним красным. При этом учтите, что с сативами и сатива-доминантными гибридами этот вариант лучше не использовать. Все дело в том, что они не прекращают вертикального роста после перехода на цвет. Основной смысл досветки заключается в том, чтобы усилить процессы клеточного деления в тот момент, когда куст прекращает отращивать ветви и листья, сосредотачиваясь на формировании шишек. В результате они должны быстрее увеличиваться в размерах и становиться более объемными.
Также учитывайте, что при усилении освещения вам придется скорректировать и схему питания куста. Более интенсивное протекание всех процессов означает, что растение будет нуждаться в большем чем обычно количестве воды, СО2 и удобрений. В свою очередь, это говорит о том, что показатели температуры и влажности в боксе могут также существенно измениться. Поэтому лучше заранее быть уверенным в том, что система вентиляции справится с увеличенной нагрузкой.
Видео с результатами исследования
Если вы хотите ознакомиться с результатами экспериментов Университета Юты из первоисточника, то мы подготовили для вас три видео:
*Вся представленная информация носит исключительно ознакомительный характер и не является руководством или призывом к действию.
**Напоминаем, что использование семян марихуаны в качестве посевного материала (выращивание конопли с целью получения растения) запрещено УК Российской Федерации. Подробнее с законом Вы можете ознакомиться здесь.