XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

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:

1. Коротковолновое (200-290 нм)

2. Средневолновое (290-350 нм)

3. Длинноволновое (350-400 нм)

Рисунок 1- Ультрафиолет с длинами волн от 200 до 400

 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.

1. 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 [1].

 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.

2.  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.

 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.

 3. 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.

 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.

 Интересно, что 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.

Литература

Данильченко О.А. Значение ультрафиолетового излучения в жизнедеятельности растений / Д. М. Гродзинский, В. Н. Власов. // Физиология и биохимия культурных растений. –. 2002. – Т. 34, № 3. – С. 187–197.

Код для цитирования: Скопировать