Виды ультрафиолетовых ламп и их применение в домашних условиях. Ультрафиолет и растения
Видимые спектры, ультрафиолетовое излучение и их воздействие на растения. « Прямые руки
Существует много различных факторов влияющих на фотосинтез растений , а именно — процент СО2, водный режим, температура, микро-макроэлементы в растворах гидропоники или в составе почвы и др., одним из основных является освещение и фотопериод.Сейчас на рынке можно встретить большую разновидность светодиодных фитоламп и фитосветильников для комнатных растений и овощных культур предлагаемые за неплохие деньги, как правило основная масса продукции собрана из светодиодов двух спектров красного и синего, единственное что их различает между собой — это мощность фитолампы и соотношение красных и синих светодиодов в этих фитосветильниках.
Если ознакомиться со светокультурой таких растений как огурцы и томаты, то можно отметиь такие особенности: для огурцов допустимое соотношение синего (400-500 нм), зелёного, жёлтого (500–600 нм) и красного (600–700 нм) излучения составляет 40:40:20%, в то время как для томатов 65:15:20%. Если на огурцы долго воздействовать красным светом более 40%, то последние начнут чахнуть. Вывод таков, огурцам надо ограничить процент красного облучения. Томаты-же наоборот будут развиваться лучше под фитолампами с большим количеством красного излучения. В этой статье я упоминал о жёлтом и зелёном спектре, многие считают, что этот свет совершенно бесполезен для растений, но это не так. Обратим внимание на кривую синтеза хлорофилла, фотосинтеза имеет прогиб в зелёном спектре между красным и синим спектром, и возрастает от синего к красному в процессе фотоморфогинеза. Так-же известно, что в плотных листьях и стеблях растений под воздействием зелёного и жёлтого света лучше проходит процесс фотосинтеза, из-за хорошей проникающей способности зелёного спектра, зелёный свет проникает к нижним листьям ветвистых растений и к густо-посаженным посевам.Это небольшое отсупление от текста с томатами и огурцами приведено к тому, что со светодиодными светильниками только с красным и синим спектром не так всё просто, все растения разные и потребности у них тоже разные. Самое лучшее освещение для растений дает солнышко или специальные фитолампы, но попробуем разобраться и в остальных спектрах, при помощи которых мы можем приблизить изготовление светодиодной фитолампы близкое по спектру к солнечному свету.
На спектрограмме можно увидеть, что помимо спектров от 445nm до 660nm есть небольшое количество спектров, которые тоже принимают участие в процессах жизнедеятельности растений, а именно дальний красный спектр и ультрафиолетовое излучение.Итак дальний красный спектр 730nm обладае хорошей проникаемой способностью через толстые слои почвы и слои атмосферы, тормозит процесс фотосинтеза, при этом облучении не синтезируется хлорофил, останавливается строительство светособирающих комплексов, поэтому семена маленьких размеров с маленьким содержанием питательных веществ для начальной активизации не проростают если их укрыть толстым слоем почвы. Вечером солнце заходит за горизонт, лучи света проходят через более толстые слои атмосферы, опять-же дальний красный проникает лучше всех, даже при кратковременном облучением дальним красным происходит отключение всех процессов фотосинтеза перед сном растения. Дальний красный свет граничит с инфракрасным, инфракрасное излучение для растений губительно.
Ультрафиолетовое излучение является невидимым для человеческого глаза световолновым излучением от 10nm до 400nm, дальнее ультрафиолетовое излучение от 10nm-200nm до поверхности земли не доходит т.к. фильтруется атмосферой, по этой причине его второе название-вакуумное УФ излучение и ближнее от 200-400nm, условно разделяется на три категории волн:
1.Ультрафиолет коротких волн (200-290nm)2.Ультрафиолет средних волн (290-350nm)3.Ультрафиолет длинных волн (350-400nm)
Короткие волны ультрафиолета высокоэнергичны, обладают способностью изменять и разрушать биологические молекулы. Белки поглощают излучение в пике 220-240nm, нуклеиновые кислоты 260nm, возбуждение от этих лучей приводит к изменению или вообще к разрыву химических соединений, следствие: белки не выполняют свои функции, нуклеиновые кислоты мутируют. Так-же короткие волны вызывают фотолиз воды образуя свободные активные радикалы и перекись водорода, последние в свою очередь окисляют и разрушают органические молекулы, живые клетки начинают отмирать. Для жизнедеятельности растений короткие волны губительны, правда некаторые лабораторные работы с применением в очень малых количествах этого излучения приводили к положительным результатам скорости роста до 50%, но единой формулы применения этого спектра для всех растений нет, для каждого растения применима определённая доза.
Средние волны ультрафиолета подразделяются на две категории, 290-310nm опасные для человека, т.к. вызывают ожоги кожи, сетчатки глаз и 310-350nm относительно менее вредные. Растения при постоянном облучении средними волнами в больших дозах погибают, в малых дозах усиливается пигментация растений, но если средневолновое излучение использовать в малых дозах кратковременно до 20 минут суммарно каждый день, можно добиться положительных результатов ускорений роста и размеров многих видов растений. Растения томатов вырастают на половину крупнее, растения кукурузы крупнее на четверть, хлопчатник и рис от 30 до 50%. Цветение облучаемых растений наступает раньше сроков, а плоды набирают большую массу. Высокогорные виды растений на средневолновое облучение реагируют ещё сильнее, но превышение доз губительно, приводит к ожогам, измельчению листьев, ослаблению и в итоге к гибели растения. Надо иметь в виду, что работать со средними волнами ультрафиолетового излучения т.к. можно помимо пользы нанести вред не только растениям, но и себе.
Длинные волны ультрафиолета безвредны как для человека, так и для растений. Благополучно сказывается на развитие высокогорных растений при долговременном облучении с общим потоком света, в разы увеличивает синтез алкалоидов, эфирных масел и терпенов-это помогает при выращивании укропа, петрушки и странных ёлочек с непонятными шишками. Увеличивает количество цветковых почек заложенных в памяти растения. Дает возможность выращивать растения длинного и короткого дня с использованием освещения одинаковым по времени досветки, т.е. сглаживает фотопериодические реакции, может вызывать покраснения листьев т.к. вызывает синтез антоцианов и каротиноидов.
Евгений Новичков Январь 28th, 2014
Posted In: Без рубрики
Комментарии: | ВКонтакте (0) | Обычные (3) |
ВЛИЯНИЕ УФ НА РОСТ ОСЕВЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЯ ОГУРЕЦ
ВЛИЯНИЕ УФ НА РОСТ ОСЕВЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЯ ОГУРЕЦ
Королева Анастасия Дмитриевна 11СОШ №31 филиал МОУ СОШ №131
Мешкова Анастасия Валерьевна 11СОШ №31 - филиал МОУ СОШ №131
Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Воздействие ультрафиолетовой радиации на растительные объекты приковывает пристальное внимание ученых в связи с усиливающимся антропогенным влиянием на атмосферу и ухудшением состояния озонового слоя, который защищает землю от губительного действия ультрафиолетовой радиации.
УФ-радиация является мощным стрессовым фактором для живых систем, так как вызывает разнообразные фотохимические превращения. Все живые организмы и растения чувствительны к ультрафиолетовому облучению и реагируют на УФ-радиацию. Ультрафиолет индуцирует не только прямые повреждения ДНК, но и вызывает окислительный стресс, в результате которого образуются радикалы, вызывающие повреждения всех структур и молекул клетки. Все химические компартменты могут быть мишенью для ультрафиолета. И, как следствие, это влечет за собой физиологические нарушения и анатомические изменения. Нарушения в ДНК могут быть причиной повышенного уровня мутаций, что может негативно сказываться на сохранении генофонда живых организмов.
Актуальность исследования. Изучение закономерностей в отношениях между растениями и средой их обитания на разных уровнях организации является одной из главных фундаментальных задач экологической науки, так как растительность представляет собой важнейший компонент абсолютного большинства экосистем и биосферы в целом. Важнейшим фактором окружающей среды для растений является свет, который выступает источником энергии для фотосинтеза и регулятором всех сторон жизнедеятельности растительного организма. Растения получают из окружающей среды световые сигналы, которые являются индикаторами свойств окружающей обстановки и используют полученную информацию для адаптации и развития. Это осуществляется с помощью фоторецепторов с целью определения спектрального состава, интенсивности, направленности светового потока, продолжительности и периодичности освещения.
Целью работы является проведение экспериментального исследования предпосевной обработкой УФ-облучения семян растения огурец.
Задачи:
1. Ознакомиться с научной литературой;
2. Определить оптимальную дозу и экспозицию облучения;
3. Разработать технологию предпосевной обработки семян растения огурец УФ-лучами.
Объект исследования семена растения огурец.
Предмет исследования влияние УФ-излучения на рост осевых органов растения огурец.
Ультрафиолет - это лучи света с длиной волны от 10 до 400 нм, невидимые человеческим глазом.
Лучи 10-200 называются дальним ультрафиолетом, или вакуумным, поскольку активно поглощаются воздухом и не применяются в быту. Ультрафиолет с длинами волн от 200 до 400 называется ближним и условно подразделяется на три категории.
-
Коротковолновое (200-290 нм)
-
Средневолновое (290-350 нм)
-
Длинноволновое (350-400 нм)
Физиологическое действие на любые организмы у них разное. В природе встречается только часть средне и длинноволнового света. Коротковолновое и часть средневолнового излучения поглощаются озоновым слоем атмосферы.
Итак, коротковолновое излучение. Обладает высокой энергией и способностью повреждать биомолекулы. Белки активно поглощают излучение с максимумом 220-240нм, нуклеиновые кислоты - 260 нм. Возбуждение от этого поглощения напрямую вызывает изменение или разрыв химических связей, поэтому белки перестают выполнять свои функции, а нуклеиновые кислоты подвергаются мутациям. Также поглощение коротковолнового излучения пигментами может вызывать фотолиз воды с образованием активных свободных радикалов и перекиси водорода. Эти соединения разрушают и окисляют любые органические молекулы, в связи с чем клетка разрушается. Именно коротковолновое излучение применяют в качестве бактерицидного. У человека эта часть спектра вызывает сильные ожоги даже в небольших дозах. Растения так же гибнут от такого излучения за очень небольшое время. Однако, в некоторые работах показана стимуляция развития растений при облучении коротковолновой частью спектра в низких дозах (несколько минут раз в две недели). Причем стимул был существенным и составлял до 50% увеличения роста (для злаковых сельскохозяйственных культур). Однако необходимые дозы такого облучения оказались строго специфичными для каждого вида растений. Небольшое повышение приводило к подавлению роста, а понижение приводило к снятию стимулирующего эффекта.
Можно сделать вывод, что в связи с высокой активностью и опасностью как для человека, так и для растений, в бытовых условиях полезное действие коротковолнового излучения малоприменимо. Однако в промышленности стоит задуматься о его использовании.
Средневолновое излучение.
Его можно подразделить на два типа. Первый - 290-310 нм вызывает ожоги у человека. Второй - 310-350 уже относительно безвреден. Для растений средневолновое излучение безопасно в средних кратковременных дозах, однако вызывает угнетение и гибель при постоянном воздействии. Постоянное действие малых доз усиливает пигментацию растений, но стимулирующего действия не наблюдается. При воздействиях порядка 20 минут каждый день эта часть спектра вызывает усиление роста у широкой группы растений (например, исследуемые растения томатов были в два раза крупнее контрольных. Растения кукурузы были крупнее на 26%. Риса и хлопчатника - на 30-50%. Цветение так же наступало раньше, а плоды были больше.).
Исходно высокогорные виды реагируют на наличие средневолнового излучения еще сильнее, их увеличение роста доходит до 100%. Однако превышение доз приводит к типичным симптомам солнечного ожога - измельчание листьев, плохой рост, ослабление растения и гибели растения. Таким образом, можно рекомендовать периодическое облучение растений ультрафиолетовыми лучами среднего диапазона, как относительно безопасных и сохраняющих стимулирующее действие. В особенности это справедливо для высокогорных растений. Однако следует помнить, что превышение может даже привести к гибели цветов и ожогам у человека.
Длинноволновое излучение.
Фактически эта часть спектра безвредна как для растений, так и для человека. Интересно, что стимулирующий эффект кратковременного сильного излучения так же отсутствует. Однако долговременное излучение относительно высокой интенсивности увеличивает рост высокогорных растений. Наблюдаются интересные физиологические явления и в связи с фотопериодизмом, о чем сказано ниже. Его можно рекомендовать для использования в качестве одного из компонентов постоянного света при выращивании при искусственном освещении. Это безвредно, а для некоторых растений (высокогорных) вызывает усиление роста. Так же, ниже описывается его действие на растения "короткого" и "длинного" дня, что может иметь практическое значение.
Еще некоторые общие физиологические моменты действия УФ излучения: Все его виды вызывают усиленный синтез каротиноидов и антоцианов. Простыми словами - он вызывает покраснение листьев. При длительных воздействиях синтез хлорофилла уменьшается, а при кратковременных (в физиологических дозах) - увеличивается. Так же в разы увеличивается синтез некоторых биологически- активных веществ (алкалоиды, терпены, эфирные масла). Но мы же не коноплю выращиваем, поэтому данное свойство бесполезно.
Многие растения активно фотосинтезируют во всей части УФ спектра. Однако некоторые (например сосны) - нет.
Ультрафиолет влияет на фотопериодические реакции растений. Так, оптимальные дозы увеличивают количество заложенных цветовых почек. Во многом, дополнительная досветка ультрафиолетом при условиях длинного дня "действует подобно сокращению светового дня и стимулирует цветение короткодневных растений"! Это справедливо для длинноволнового ультрафиолета.
Длиннодневные растения, выращиваемые на коротком дне с досветкой ультрафиолетом так же зацветали нормально. Можно сделать вывод, что длинноволновый ультрафиолет при длительном воздействии сглаживает специфические фотопериодические реакции растений, что может найти применение, например, в культуре короткодневных растений.
Положительное действие ультрафиолета в основном проявляется при высокой температуре и уровне освещения видимым светом, что связано с лучшей репарацией (восстановлением) повреждений клетки в этих условиях. Общее правило для расчёта эффективных доз - чем меньше прямого света попадает на растения в природе и чем ниже оно растет - тем сильнее будет повреждаться одними и теми же дозами ультрафиолета.
Следует помнить, что при неаккуратном обращении вреда от ультрафиолета может быть значительно больше чем пользы.
В качестве объектов исследования были взяты различные семена растения огурец.
Семена исследуемых растений перед посевом обрабатывались УФ – лучами длины волны – 253,7 нм, в течение 10, 20, 30 мин. В качестве источника УФ-лучей использовали лампу UV Lamp 36. Использование светофильтров позволило выделить разные участки спектра. Опыты были поставлены на ровном, тщательно обработанном и равномерно удобренном участке, почва которого была перемешана и разделена бороздками для полива. Для наблюдения за ростовыми процессами отбирали по 10 семян каждого растения. У растений в течение всего периода вегетации определяли высоту осевых органов. В конце вегетации проводили структурный анализ. Результаты экспериментов подвергались статистической обработке.
Изменение динамики роста осевых органов растений на пятый день показано на рис. 3.
Рис. 3. Влияние различных доз УФ-излучения на рост проростков огурцов (пятый день)
Анализируя экспериментальные данные видно, что разница по длине корешка и высоте стебля между вариантами наблюдалась уже в начале вегетации. Резкий подъем кривой роста наблюдался в начальные периоды вегетации, в течение которых происходило заметное расхождение в росте осевых органов растений между вариантами опыта. Эта разница прослеживалась до конца вегетации. Предпосевная обработка семян УФ-лучами в течение 10 минут приводила к увеличению роста осевых органов растений по сравнению с контролем. УФ-облучение в течение 20 минут также стимулировала рост осевых органов растений, однако значительно меньше, чем в течении 10 минут. Но УФ-облучение в течение 30 минут была угнетающей, значительно меньше по сравнению с другими вариантами опыта.
Изменение динамики роста осевых органов растений на десятый день показано на рисунке 4. Лучшей экспозицией является облучение в течении 20 минут. Необлученные семена имеют меньшую длину корешка и высоту стебля.
Рис. 4. Влияние различных доз УФ-излучения на рост проростков огурцов (десятый день)
Изменение динамики роста осевых органов растений через месяц показано на рисунке 5. Так же лучшей экспозицией является облучение в течении 20 минут. Необлученные семена имеют меньшую длину корешка и высоту стебля
В конце вегетации был проведен структурный анализ растений. Показано, что предпосевная обработка семян УФ-облучением в течении разного
Рис. 5. Влияние различных доз УФ-излучения на рост проростков огурцов (через месяц)
времени приводила к изменению всех ростовых параметров растений. УФ-облучение в течение 20 минут увеличивала некоторые ростовые параметры – высоту растений и длину корешка по сравнению с необлученными (контрольными) экспозициями. Продуктивность растений во всех вариантах по сравнению с контролем резко увеличивалась.
Таким образом, из анализа экспериментальных данных вытекает, что предпосевная обработка семян УФ-облучением в течении разной экспозиции времени приводит к изменению динамики роста осевых органов, и корнеплодов.
ВЫВОДЫ
1. Предпосевная обработка семян УФ-облучением в течении разной экспозиции времени приводит к изменению динамики роста осевых органов, и корнеплодов. Резкий подъем роста наблюдался в начальные периоды вегетации, в течении которых происходило заметное расхождение в росте осевых органов растений между вариантами опыта. Предпосевная обработка семян УФ-облучением привела к изменению всех ростовых параметров растений.
2. Растения, полученные из семян после 20 минут УФ-облучения, раньше зацвели и дали в 2–раза больше плодов.
3. Семена исследуемых растений перед посевом обрабатывались УФ – лучами длины волны – 253,7 нм, в течение 10, 20, 30 мин. В качестве источника УФ-лучей использовали лампу UV Lamp 36. Опыты были поставлены на ровном, тщательно обработанном и равномерно удобренном участке, почва которого была перемешана и разделена бороздками для полива. Для наблюдения за ростовыми процессами отбирали по 10 семян каждого растения. У растений в течение всего периода вегетации определяли высоту осевых органов. В конце вегетации проводили структурный анализ. Результаты экспериментов подвергались статистической обработке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Акназаров О.А. Действие ультрафиолетовой радиации на рост, морфогенез и уровень гормонов высокогорных растений. – автореф. докт. дисс./ О.А. Акназаров. –. Душамбе. – 1991. – 47 с
2. Акназаров О.А./ Спектральный состав света как фактор изменения физиологического состояния и продуктивности растений. /О.А. Акназаров, М. Содаткадамов..// Отд. биол. и мед. наук. – М.: Изв.АН Тадж ССР – 1988, № 3 (112) – С. 50–53.
3. Веселовский В.А. Стресс растений. Биофизический подход. / В.Т. Веселова, Д.С. Чернавский. // Физиология растений. – 1993. – Т. 40, № 4. – С. 260–304
4. Воскресенская Н.П. Фотосинтез и спектральный состав света./ Н.П. Воскресенская – М.: Наука, 1965. – 308 с.
5. Дубров А.П. Действие ультрафиолетовой радиации на растения / А.П. Дубров. – М.: Изд. Академии наук СССР. – 1963. – 115 с .
Просмотров работы: 1179
school-science.ru
Ультрафиолет для аквариумных растений
Как и любым другим, аквариумным растениям для роста необходим солнечный свет, поскольку именно он является главнейшим катализатором фотосинтеза – важнейшим процессом в клетках растений, в ходе которого они вырабатывают необходимые для своего развития биологические вещества. Однако далеко не каждый владелец аквариума имеет возможность расположить его в зоне с хорошим естественным освещением, а в зимнее время года это и вовсе невозможно.
Именно поэтому каждому владельцу аквариума необходимо позаботиться о его хорошем освещении, причем, не только лампами обычного дневного света, но и ультрафиолетом.
Ультрафиолетовая подсветка в аквариум
Необходимость использования УФ лампы для аквариумных растений вызвана не только тем, что УФ лучи являются важным катализатором процесса фотосинтеза, но и тем, что ультрафиолетовое излучение способно стерилизовать водную среду, способствуя уничтожению патогенных микроорганизмов, способных принять вред как рыбкам, так и находящейся в аквариуме растительности. Да и придется реже менять воду
Стоит отметить, что растениям необходима именно ультрафиолетовая лампа, а не UV стерилизатор, поскольку последний всего лишь фильтрует воду, убивая вредные микроорганизмы, но не обеспечивает прямое воздействие УФ лучей на толщу воды, и, как следствие, растущие в аквариуме растения.
Что же касается безопасности для рыб, то любая ультрафиолетовая лампа для аквариума не может нанести им вреда, поскольку излучает мягкий UV свет, который способен оказывать негативное воздействие исключительно на свободноживущие в воде микроорганизмы. Безопасны такие световые приборы и для человека.
ultrafiolet.guru
Виды ультрафиолетовых ламп и их применение в домашних условиях
Ультрафиолетовый спектр излучения света в естественных условиях доступен от солнечных лучей. Именно он позволяет человеку получать витамин D, так необходимый детскому организму особенно в ранний период. Благотворно УФ-излучение и для организма взрослого человека. Получая естественные солнечные ванны, у организма человека повышается иммунитет. Он ставится выносливее к различного рода заболеваниям, обретает устойчивость к действию болезнетворных бактерий. Благодаря ультрафиолетовому спектру излучения растения вырабатывают хлорофилл. Все живое на Земле своим существованием во многом обязано этому спектру света.
Где взять УФ-излучение зимой
Существующая ранее проблема дефицита или практически полного отсутствия УФ излучения от естественного источника в зимний период времени полностью разрешили ультрафиолетовые лампы. Кроме того, УФ-лампы способны давать ультрафиолетовое излучение с конкретно заданной длинной волн. Благодаря этому такие лампы можно применять для конкретных целей с максимальной отдачей.
На сегодняшний день существует много видов ультрафиолетовых ламп, отличающихся по форме, материалу изготовления, способу излучения, задаваемой длине волн ультрафиолетового спектра.
Ультрафиолетовый спектр: разделение на категории
Ультрафиолетовый спектр по длине волн условно делиться на три диапазона:
- 400-315 нм – длинноволновой диапазон, граничащий с видимым спектром, обозначают UVA;
- 315-280 нм – средневолновой диапазон, получивший классификацию UVB;
- 280-100 нм – коротковолновой спектр, обозначаемый UVC.
В зависимости от требуемого спектра излучения, изготавливают различные виды ультрафиолетовых ламп. Однако регулирование узкого спектра с четко заданной длинной волн имеется не во всех приборах. Максимально точно задавать длину волны позволяют ультрафиолетовые лампы, имеющих светодиодный источник излучения.
Используют источники ультрафиолетового излучения в самых разных сферах:
- в медицине,
- в домашней терапии,
- для стимулирования роста растений,
- в соляриях для получения красивого загара,
- в маникюрных кабинетах для сушки геля,
- в сфере криминалистики, в определении подлинности банкнот,
- в индустрии развлечений, для дискотек.
В зависимости от назначения используют источники ультрафиолетового излучения с различной длиной волны. Ультрафиолетовый светильник может иметь самую разную мощность – от 8W в приборах где используется лишь ультрафиолетовая подсветка, до 100-200W – в мощном бактерицидном оборудовании.
Сфера применения ультрафиолетовых ламп
Медицина
Наиболее известно применение ультрафиолетовой лампы в медицине. С помощью стационарной установки можно быстро дезинфицировать целое помещение. В приборах такого типа используют излучения коротковолнового спектра. Так называемая бактерицидная лампа имеет пиковою длину волны 253,7 нм. При излучении с длиной волны меньше 257 нм провоцируется образование озона, обладающего сильными окисляющими свойствами. Озон также способствует уничтожению любых микроорганизмов, но он также вреден и для человека.
Ультрафиолетовая бактерицидная лампа позволяет уничтожить различные бактерии и грибки, находящиеся на поверхности стен, пола, потолка, мебели, приборов. При облучении погибают даже бактерии и споры плесени, которые находятся в спящем состоянии. Ультрафиолет короткого диапазона уничтожает яйца пылевых клещей, эктопаразитов, насекомых. Для разного типа паразитов требуется различное время воздействия. Никак не воздействует ультрафиолетовое излучение на паразитов или грибок, находящихся не на поверхности, а например, в обшивке мебели или под штукатуркой в стене.
Большое практическое применение излучения ультрафиолетового спектра в терапии, для лечения лор-органов, в стоматологии. Изготавливают такие приборы и для домашнего использования. Диапазон волн здесь может использоваться в пределах 280 – 400 нм, в зависимости от поставленных терапевтических задач.
В приборах для соляриев используют лампы длинноволнового диапазона ультрафиолетового спектра излучения. Ультрафиолетовая лампа для создания загара работает в диапазоне 300-400 нм.
Для растений
В оранжереях и теплицах, где выращивают растения зимой, применяют ультрафиолетовые лампы с несколькими стандартами длины волны. Связано это с различным физиологическим воздействием на растения источников ультрафиолета с различной длиной волны.
Так, излучения с длиной волны 315-380 нм способствуют стимулированию процесса синтеза у растений, 280-315 нм обеспечивает им устойчивость к холоду. Коротковолновой спектр ультрафиолета в растениеводстве не используется. Коротковолновое излучение опасно для растений!
Специфические способы применения
В криминалистике и для определения подлинности банкнот используют лампы, с источником излучения близким к видимому спектру – 350-400 нм. Лампы такого источника света имеют черный цвет. Используется в них увиоленовое стекло, дающее луч, невидимый для человеческого глаза. Но при этом в его лучах некоторые предметы дают флуоресцентное свечение.
Для террариума используют специальные лампы с комбинированным спектром длины волны. Это 12% UVB – диапазона и 30% — UVA диапазона. В качестве источников света используют преимущественно LED-лампы, мощностью около 8W.
Для дискотек используют лампы диапазона UVA – преимущественно с длиной волны 380-400 нм. Вредность такого излучения нулевая – они совершенно безвредны для организма человека. В лампах для дискотек применяют специальный люминофор, делающий ультрафиолетовый диапазон видимым. Для дискотечного применения используют лампы синего и черного цвета преимущественно с цоколем Е27. Такой прием позволяет создавать необычные эффекты свечения, особенно ярко проявляющиеся в восприятии белых цветов.
Используя коротковолновой диапазон УФ-излучения, производят специальные аппараты для очистки воды. Такие приборы имеют закрытую емкость, внутри которой проходит вода и осуществляется ее обеззараживание, облучением ультрафиолетового спектра UVC-диапазона. Используемая мощность такого прибора, как правило, не превышает 8W. Подключение его осуществляется в обычную сеть с напряжением 220В.
Виды ультрафиолетовых ламп
К наиболее часто используемому источнику излучения УФ-спектра относится известная всем люминесцентная лампа.
Подбирая химический состав стеклянной колбы, и компонуя ее с различным видом напыления, получают ультрафиолетовое освещение в любом диапазоне длин волн. Производят ультрафиолетовые лампы как форме лампы накаливания с цоколем е27, так и в форме колбы со штырьковым типом цоколя. Мощность ламп имеет широкий диапазон. В зависимости от предназначения лампы могут быть от 8W и до 100 – 300 W.
Существуют различные виды ультрафиолетовых ламп. Можно подобрать модель любого размера и функционального назначения. К примеру, большую ультрафиолетовую лампу, представляющую собой стационарную установку, используют для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях. Компактные конструкции применяют для мобильного использования, например для дома.
По принципу работы
По своей конструкции лампы ультрафиолетового излучения делятся на закрытые, отрытые и специализированные.
- Закрытые формы ламп, или так называемые рециркуляторы, используют для обработки конкретного объекта. Благодаря тому, что ультрафиолетовые облучатели закрыты, такие лампы можно применять в присутствии людей.
- Открытые лампы получили такое название благодаря тому, что ультрафиолет от работающего источника свободно распространяется по всему помещению. При включении таких ламп в помещении не должны находиться люди или животные. Используется такая ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещений.
- Специализированные лампы могут иметь любые габариты, использоваться как в медицинских или специализированных учреждениях, так и в домашних условиях. Их применяют в физиотерапии для лечения простудных или легких воспалительных процессов, для загара. В комплектацию таких приборов входят защитные очки.
В домашнем использовании применяют компактные специализированные лампы.
По типу установки или способу крепления
Различают лампы с такими видами крепления и установки:
- напольные,
- настольные,
- настенные или навесные.
Напольные лампы, как правило, имеют большие габариты и устанавливаются в отдельном помещении. Настольные модели можно переносить, именно такие модификации предназначены для домашнего использования. Навесные модели используют для стационарного применения.
По габаритам или мобильности
Исходя из самого названия, существуют лампы следующих видов:
- переносные, которые легко переносить из помещения в помещение;
- стационарные, предназначенные для обеззараживания конкретного помещения, в котором они установлены.
По способу образования озона
- Озоновые – это лампы, в процессе работы которых образуется озон. Происходит это из-за взаимодействия излучения лампы с кислородом. При работе таких приборов важно часто проветривать помещение, так как озон вреден для организма.
- Безозоновые – это приборы, у которых лампа выполнена из кварцевого стекла, покрытым специальным слоем. У таких приборов излучение при взаимодействии с кислородом не генерирует озон. В более современных моделях вместо кварца используют амальгаму – сплав висмута, индия и ртути. При нагреве ртуть испаряется и дает нужное излучение, которое при взаимодействии с кислородом не образует выделение озона.
Как выбрать ультрафиолетовую лампу для дома
В домашних условиях можно использовать как бактерицидную лампу, так и лампу для терапевтических целей.
УФ-лампа для терапии
Ультрафиолетовая лампа для домашнего использования наиболее целесообразна в терапевтических целях. Чаще всего это небольшой прибор, имеющий защитный экран и комплект различных насадок для удобного применения излучения в лечении лор-органов. В таких приборах используют специальные очки, защищающие глаза от случайного попадания ультрафиолетовых лучей.
Ультрафиолетовая лампа для дома имеет небольшие габариты и стоит недорого. Производится ультрафиолетовая лампа для лечения под многими брендами. При их покупке следует обращать внимание на мощность прибора, наличие различных насадок, необходимых для физиотерапии.
Бактерицидная лампа
Бактерицидную лампу использовать в домашних условиях можно только в том случае, если есть возможность очистить на некоторое время помещение от людей и животных и вынести из него цветы и другие растения. Такой процесс чаще всего называют кварцеванием из-за типа лампы, используемой в самом приборе.
Название этого процесса закрепилось, хотя сейчас уже есть много подобных приборов с использованием амальгамы вместо кварца.
Ультрафиолетовая кварцевая лампа принадлежит к приборам открытого типа. Ее мощность может быть самой разной, начиная от 8W. При покупке бактерицидной лампы очень важно уточнять, какой объем помещения она способна обработать.
Многие умельцы изготавливают ультрафиолетовые лампы самостоятельно. Несмотря на то, что схема такого прибора очень проста, все же не стоит забывать об опасности, которую он может представлять в случае допущения ошибки при изготовлении. И здесь речь не идет о том, вредна ли ультрафиолетовая лампа или полезна, важна корректность ее изготовления.
Полезна ли ультрафиолетовая лампа в домашних условиях
Использование ультрафиолетового излучения принесет пользу, только в случае его правильного применения.
Ультрафиолетовая лампа для дома – это неоспоримая польза при ее корректном использовании и вред – при неправильном. В домашних условиях использовать лампу не сложно, главное – соблюдать все меры предосторожности. У польза от нее – здоровье детей и всех членов семьи.
kaksvet.ru
Загадка черного света или об ультрафиолете для растений: chuvashiya
Blacklight Blue - это маркировка ламп, которая хорошо знакома тем, кто содержит рептилии (стимулируют рептилии во время брачного периода). Имея стандартный формфактор люминисцентной лампы, изделие из темно-синего, почти черного стекла Вуда в качестве светофильтра, практически полностью поглощает видимую часть спектра, пропуская лишь ультрафиолетовые лучи с длиною волны 365 нм. Пик спектрального излучения, практически безопасного для человека, достигается благодаря генерируемому разряду в парах ртути, поэтому при использовании ультрафиолетовой лампы необходимо соблюдать осторожность!
Пожалуй, я никогда не встречал столь огромное количество противоречивой информации, как о воздействии ультрафиолетовых ламп на растения. Конечно, большинство дезинформации связано элементарно с отсутствием каких-либо знаний в этой удивительной области. Большинству населения ещё со школьной скамьи привит «советский» стереотип, что ультрафиолет губителен для живых организмов. Однако, вдаваться в подробности природы этого явления желает далеко не каждый.
Чтобы не поломать копий не буду излишне вдаваться в биохимию процессов в различных организмах, а ограничусь следующей информацией:
1. Как известно, озоновый слой задерживает коротковолновое излучение (так называемый «дальний» ультрафиолет, 280—100 нм) на 90%, а длинноволновой диапазон («ближний» ультрафиолет, 400—315 нм) слабо поглощается атмосферой, но за то его эффективно поглощает оконное кварцевое стекло. Комнатные растения и даже люди (!!!) страдают от недостаточной инсоляции (в 80-х годах прошлого века американский психиатр Альфред Леви назвал это явление эффектом «зимней депрессии»).
Если резюмировать, то растения растущие в саду находятся в более выгодных условиях, чем на окошке дома. Лампами Blacklight Blue этот недостаток мы исправим.
2. Проникающая способность и биологическое воздействие ультрафиолетового излучения на растения различна. Так, при воздействии лучей с длиной волны от 315 до 400 нм растения меньше вытягиваются, они становятся более приземистыми, а листья и стебли толще. Именно это явление мы и будем использовать при выращивании рассады.Однако стоит отметить, что использование наряду с другими ультрафиолетовой лампы на начальном этапе развития растений допустимо лишь для мелкосемянных культур, чтобы всходы не сильно вытягивались. В противном случае рост растений несколько затормозится!
Далее, по мере роста и развития рассады продолжительность и количество ультрафиолетового облучения можно увеличивать. К сожалению, у меня нет каких-либо обоснованных научных данных о периодичности облучения, а также его мощности. Будем экспериментировать.
В принципе основные моменты затронул. Далее на фото (цветопередача несколько искажена) яркое свечение BIO-лампы и Blacklight Blue. Да-да, она включена и светит невидимым светом:
Если каким-то чудом специалисты в указанной области прочтут мою заметку, то всегда рад подискутировать и набраться опыта :)
chuvashiya.livejournal.com
Освещение и полив в теплице, питание растений, фотосинтез
Продолжаем разговор на тему овощеводства закрытого грунта. Какова степень зависимости объема будущего урожая овощей от освещения теплиц, состава воздуха внутри сооружений закрытого грунта, качества полива растений, организации питания растений в теплицах.
Освещение в теплице
Освещение теплиц должно быть достаточным для светового питания растений – процесса поглощения солнечной энергии и преобразования ее в биологическую массу (стебли, листья, цветки, плоды, корни), то есть всего того, что человек использует в пищу. О том, как это происходит, как растения консервируют солнечную энергию, поговорим позже. Прежде надо разобраться в оптических свойствах материалов (пленка, стекло, поликарбонат), служащих для укрывания культивационных сооружений (теплиц, парников).
Пленочная теплица
По своим оптическим качествам пленка не отличается от стекла, долгое время служащего традиционным материалам при изготовлении теплиц. По проницаемости ультрафиолета она значительно превосходит стекло, при этом обладает высокой светорассеивающей способностью, поэтому снижает приток прямой солнечной радиации. У пленки высокая прозрачность для дальней инфракрасной радиации, то есть тепловой. Это ее качество обуславливает значительную потерю тепла ночью и интенсивное прогревание воздуха теплицы днем.
Полиэтиленовая пленка – самый распространенный материал для покрытия теплиц, имеющая самый короткий срок службы из-за действия морозов, солнечных лучей. Стабилизированная пленка имеет в своем составе специальные вещества – стабилизаторы, которые защищают материал от действия солнечных лучей, тем самым, продлевая ее срок эксплуатации. Армированная пленка имеет сетчатый слой из полипропиленовых нитей для повышения ее механической прочности, кроме того, она менее восприимчива к разрушительному действию солнечных лучей, в отличие от стекла и поликарбоната способна защитить растения от прямого воздействия солнца, вызывающих ожоги (растения «не сгорят»). Этиленвинилацетатная пленка по своему качеству не уступают армированным и стабилизированным пленкам, имеет хорошую термоизоляцию, высокую светопроницаемость (до 98%). По сравнению с полиэтиленовой пленкой выдерживает морозы до -40˚C, в силу своей эластичности устойчива к механическим воздействиям, добавленные в массу специальные вещества способны уменьшить образование конденсата и подтеков (вода стекает по пленке вниз), поэтому теплица лучше освещается солнечными лучами.
Стеклянная теплица
Солнечный свет, достигающий Землю, на 3% состоит из ультрафиолетовых лучей, на 55% из инфракрасного излучения. Падая на стекло, свет частично отражается, частично поглощается стеклом, частично проходит сквозь него. Степень отраженного, поглощенного и пропущенного света зависит от марки стекла (с М1 до М8). Стекло марки высокого качества пропускает ультрафиолет, поэтому в легковых машинах или домах, с оконными рамами со стеклопакетами от фирм, имеющих хорошую репутацию, (если не устанавливается рефлекторное, то есть солнцезащитное стекло со специальным покрытием) можно загореть.
Стеклянная теплица не пропускает ультрафиолет столь необходимый для роста растений, для их опыления пчелами, шмелями и другими насекомыми. Кроме того, у стекла нет светового фильтра, то есть оно не рассеивает свет, солнечные лучи, проходящие через него, практически не меняют своего направления относительно плоскости, в результате свет попадает только на верхнюю часть растений, полного освещения растений закрытого грунта не происходит. Такой материал, как стекло имеет высокую теплопроводность, что вызывает ожоги у растений. Коэффициент светопропускания его равен 90% (одинарный полиэтилен имеет коэффициент 89%–93%, двойной 79%-87%).
Поликарбонат
Поликарбонатные теплицы имеют светопроницаемость до 86%, рассеивание света значительно выше, чем у стекла. Солнечные лучи, входя через слои сотового поликарбоната, выходят из него в разных направлениях, попадая внутри теплицы на различные поверхности, отражаются от них, освещая растения с разных сторон. Вопрос, на сколько оптимально (таковы утверждения фирм, продающих поликарбонатные теплицы) поликарбонат пропускает ультрафиолет (необходимый растениям), для меня остался открытым, так как очевидно, что без хорошего защитного слоя от УФ-излучения поликарбонатные теплицы прослужат не более двух лет.
К особенностям выращивания тепличных овощей, относительно их светового питания, надо отнести применяемые в теплицах схемы посевов растений. Овощи, посаженные часто в один или два ряда на узких грядках с широкими проходами, имеют достаточно освещения для успешного фотосинтеза. Когда овощные культуры растут на узких грядках, неэкономичное использование площади посадок является кажущимся. На деле урожаи с таких грядок бывают выше, чем в классических широких грядках с узкими проходами, так как растения буквально «купаются» в солнечном свете.
Полив в теплице
Теплица (парник) – это место, где растения изолированы от естественных осадков, поэтому для успешного выращивания овощей требуется систематический полив, но здесь лучше недолить, чем перелить, так как излишняя влажность почвы приводит к заболеванию корневыми гнилями, а повышенная влажность воздуха – к заболеванию стеблевыми и плодовыми гнилями.
Интересен такой факт – один грамм гумуса способен впитать и удержать 6–8 г воды, то есть на каждый кв. метр, плодородный слой почвы удерживает в себе 30–50 л воды. Когда нужна влага растениям гумус ее отдает, если овощи не испытывают необходимость во влаге – накапливает ее.
Очевидно, что, придерживаясь принципов природного органического земледелия, никакие гнили не будут страшны вашим растениям. То есть почва должна находиться в таком состоянии, когда корням растений будут доступны вода и воздух (при наличии воздуха, как известно, гнилостные процессы невозможны). Это состояние может быть достигнуто только при высоком почвенном содержании органических веществ. Именно комочки почвы, образующиеся из органики, способны впитывать воду, удерживать ее продолжительное время, при этом поры между комочками остаются заполненными воздухом.
Проветривание теплиц
Проветривание теплиц необходимо для контроля влажности воздуха и температурного режима, возможности закаливания овощной рассады и приближения к естественным условиям выращивания открытого грунта. Поэтому наличие форточек или специальных отверстий в теплицах является обязательным. Частоту и величину степени проветривания определяет регион овощеводства, его климатические особенности, то есть каждый конкретный случай. Выбирая теплицу, отдайте предпочтение той, у которой отверстия для проветривания находятся с обеих сторон, а показатель суммарной площади форточек не превышает 20% от общей площади теплицы.
Питание растений (фотосинтез)
Занимаясь овощеводством закрытого грунта, надо ясно представлять, как происходит питание растений, правильная организация которого невозможна без грамотного участия человека.
Овощи, как и все растения, добывают 95% необходимых для своей жизни веществ из солнечной энергии, воздуха, воды, лишь 5% из почвы минеральными элементами. Эти минеральные элементы сами по себе не больше чем кирпичики, для укладки которых необходим процесс фотосинтеза, который происходит в листьях растений. Именно там из воды, поступающей через корни из почвы, углекислого газа, поступающего из воздуха, образуются органические соединения под названием углеводы, источника основного питания всех растений. Процесс этот был бы невозможен без действия солнечной энергии, поглощенной специальным пигментом растений – хлорофиллом.
То есть для получения богатых урожаев мы должны обеспечить растениям оптимальное наличие воды (влажность), солнечной энергии (освещение), углекислого газа (воздух). Это условие необходимо как для овощей закрытого грунта, так и для тепличных овощей, с той лишь разницей, что в теплицах можно создавать эти условия искусственным путем круглый год. Правильно ли это? И каково качество овощей, выросших без солнца? Но это тема другой статьи. Мы выберем золотую середину – наши овощи будут расти в теплице, в сезон их биологического роста, под действием лучей солнышка, что гарантирует их пользу для здоровья человека.
Но, если с влажностью и освещением все более или менее ясно, то в организации наличия необходимого количества углекислого газа возникают проблемы. А без него растения не смогут расти, строить ткани своего организма, активно плодоносить, быть здоровыми.
Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе около 0, 03%, а растениям необходимо 5%–10%. Культуры открытого грунта испытывают углеродное голодание, что говорить о теплицах, где доступ атмосферного воздуха резко ограничен, и овощи подвержены постоянному стрессу, ведь, если концентрация углекислого газа снижается в 3–6 раз, то фотосинтез (образование глюкозы) падает до критического уровня. Углеродное голодание не только снижает будущий урожай, но и ослабляет иммунитет растений.
Как же не допустить этого? Ответ прост – основными поставщиками углекислого газа в приземистом слое атмосферы, то есть в непосредственной близости к растениям, являются почвенные обитатели: аэробные микробы, черви, грибы, другие организмы. Именно они производят необходимое количество углекислого газа для растений.
Вывод – заботясь о повышении естественного природного плодородия почвы, обеспечивая наличие органики на грядках, мы повышаем количество наших помощников, которые улучшают условия жизни растений, обеспечивая их углеродом – основным источником питания.
<<Записи в дневнике. Декабрь 2012 • Питание растений>>
www.zelenblog.ru
Влияние ультрафиолетового излучения на растения - Монтаж Сервис, ООО
Что же представляет собой ультрафиолет и чем примечательно его действие?
Ультрафиолет - это лучи света с длиной волны от 10 до 400 нм, невидимые человеческим глазом. Лучи 10-200 нм называются дальним ультрафиолетом, или вакуумным, поскольку активно поглощаются воздухом и не применяются в быту. Ультрафиолет с длинами волн от 200 до 400 нм называется ближним и условно подразделяется на три категории.
Коротковолновое (200-290 нм)
Средневолновое (290-350 нм)
Длинноволновое (350-400 нм)
Физиологическое действие на любые организмы у них разное. В природе встречается только часть средне и длинноволнового света. Коротковолновое и часть средневолнового излучения поглощаются озоновым слоем атмосферы.
Коротковолновое излучение.
Обладает высокой энергией и способностью повреждать биомолекулы. Белки активно поглощают излучение с максимумом 220-240нм, нуклеиновые кислоты - 260 нм. Возбуждение от этого поглощения напрямую вызывает изменение или разрыв химических связей, поэтому белки перестают выполнять свои функции, а нуклеиновые кислоты подвергаются мутациям. Также поглощение коротковолнового излучения пигментами может вызывать фотолиз воды с образованием активных свободных радикалов и перекиси водорода. Эти соединения разрушают и окисляют любые органические молекулы, в связи с чем клетка разрушается.
Именно коротковолновое излучение применяют в качестве бактерицидного. У человека эта часть спектра вызывает сильные ожоги даже в небольших дозах. Растения так же гибнут от такого излучения за очень небольшое время. Однако в некоторых работах показана стимуляция развития растений при облучении коротковолновой частью спектра в низких дозах (несколько минут раз в две недели). Причем стимул был существенным и составлял до 50 увеличения роста (для злаковых сельскохозяйственных культур). Однако необходимые дозы такого облучения оказались строго специфичными для каждого вида растений. Небольшое повышение приводило к подавлению роста, а понижение приводило к снятию стимулирующего эффекта.
Можно сделать вывод, что в связи с высокой активностью и опасностью как для человека, так и для растений, в бытовых условиях полезное действие коротковолнового излучения малоприменимо. Однако в промышленности стоит задуматься о его использовании.
Средневолновое излучение.
Его можно подразделить на два типа. Первый - 290-310 нм вызывает ожоги у человека. Второй - 310-350 уже относительно безвреден. Для растений средневолновое излучение безопасно в средних кратковременных дозах, однако вызывает угнетение и гибель при постоянном воздействии. Постоянное действие малых доз усиливает пигментацию растений, но стимулирующего действия не наблюдается. При воздействиях порядка 20 минут каждый день эта часть спектра вызывает усиление роста у широкой группы растений. (Например, исследуемые растения томатов были в два раза крупнее контрольных.) Растения кукурузы были крупнее на 26%. Риса и хлопчатника - на 30-50%. Цветение так же наступало раньше, а плоды были больше. (К сожалению, данные по орхидным отсутствуют.)
Исходно высокогорные виды реагируют на наличие средневолнового излучения еще сильнее, их увеличение роста доходит до 100%. Однако превышение доз приводит к типичным симптомам солнечного ожога - измельчание листьев, плохой рост, ослабление растения и гибели растения.
Таким образом, можно рекомендовать периодическое облучение растений ультрафиолетовыми лучами среднего диапазона, как относительно безопасных и сохраняющих стимулирующее действие. В особенности это справедливо для высокогорных растений. Однако следует помнить, что превышение может даже привести к гибели цветов и ожогам у человека.
Длинноволновое излучение.
Фактически эта часть спектра безвредна как для растений, так и для человека. Интересно, что стимулирующий эффект кратковременного сильного излучения так же отсутствует. Однако долговременное излучение относительно высокой интенсивности увеличивает рост высокогорных растений. Наблюдаются интересные физиологические явления и в связи с фотопериодизмом, о чем сказано ниже.
Его можно рекомендовать для использования в качестве одного из компонентов постоянного света при выращивании при искусственном освещении. Это безвредно, а для некоторых растений (высокогорных) вызывает усиление роста. Так же, ниже описывается его действие на растения "короткого" и "длинного" дня, что может иметь практическое значение.
Еще некоторые общие физиологические моменты действия УФ излучения:
Все его виды вызывают усиленный синтез каротиноидов и антоцианов. Простыми словами - он вызывает покраснение листьев. При длительных воздействиях синтез хлорофилла уменьшается, а при кратковременных (в физиологических дозах) - увеличивается. Так же в разы увеличивается синтез некоторых биологически активных веществ (алкалоиды, терпены, эфирные масла). Но мы же не коноплю выращиваем, поэтому данное свойство бесполезно.
Многие растения активно фотосинтезируют во всей части УФ спектра. Однако некоторые (например, сосны) - нет.
Ультрафиолет влияет на фотопериодические реакции растений. Так, оптимальные дозы увеличивают количество заложенных цветовых почек. Во многом, дополнительная досветка ультрафиолетом при условиях длительного дня "действует подобно сокращению светового дня и стимулирует цветение короткодневных растений "! Это справедливо для длинноволнового ультрафиолета.
Интересно, что длиннодневные растения, выращиваемые на коротком дне с досветкой ультрафиолетом так же зацветали и приносили плоды нормально.
Можно сделать вывод, что длинноволновый ультрафиолет при длительном воздействии сглаживает специфические фотопериодические реакции растений, что может найти применение, например, в культуре короткодневных растений.
Интересно, что положительное действие ультрафиолета в основном проявляется при высокой температуре и уровне освещения видимым светом, что связано с лучшей репарацией (восстановлением) повреждений клетки в этих условиях. Общее правило для расчёта эффективных доз - чем меньше прямого света попадает на растения в природе и чем ниже оно растет - тем сильнее будет повреждаться одними и теми же дозами ультрафиолета. Следует помнить, что при неаккуратном обращении вреда от ультрафиолета может быть значительно больше чем пользы.
ua.bizorg.su