Ультрафіолетове (УФ) випромінювання: стимуляція захисних механізмів рослин
Ультрафіолетове випромінювання (УФ) є важливою частиною електромагнітного спектра, що розташована між видимим світлом і рентгенівським випромінюванням. УФ-випромінювання ділиться на три основні категорії: UV-A (320-400 нм), UV-B (280-320 нм) та UV-C (100-280 нм). Кожен з цих типів випромінювання має значний вплив на рослини, стимулюючи їх захисні механізми, підвищуючи стійкість до стресів і знищуючи патогенні мікроорганізми.
Вплив УФ-випромінювання на рослини
Дослідження підтверджують, що під впливом UV-A та UV-B рослини здатні виробляти біологічно активні сполуки, такі як флавоноїди, антоціани та фенольні сполуки. Ці сполуки виконують антиоксидантну функцію, захищаючи клітини від окислювального стресу, що виникає внаслідок зовнішніх факторів, таких як висока температура, посуха або забруднення. Наприклад, підвищення рівня UV-B може призводити до збільшення продукції флавоноїдів на 20-30%.
UV-C, хоча і може бути небезпечним для рослин, використовується в контрольованих умовах для боротьби з фітопатогенами. Відомо, що UV-C-випромінювання ефективно знищує шкідливі мікроорганізми та грибки, не завдаючи серйозної шкоди рослинним тканинам при короткочасному впливі. Дослідження показали, що обробка рослин UV-C може знижувати захворюваність на 50%.
Адаптивні механізми рослин
УФ-випромінювання викликає у рослин адаптаційні механізми, що дозволяють їм виживати в умовах стресу. Одним із таких механізмів є накопичення праксуантоціанів – пігментів, які захищають від УФ-випромінювання і забезпечують фотореспірацію. Цей процес допомагає рослинам адаптуватися до змін клімату та екстремальних умов.
Дослідження, проведені в Україні у 2021 році, показали, що пшениця, яка піддавалася впливу UV-B, демонструвала значне покращення врожайності до 15% порівняно з контролем. Це пов’язано з підвищенням синтезу рослинних гормонів, таких як ауксини та цитокініни, які регулюють ріст і розвиток рослин.
Підвищення стійкості до стресу
Стійкість рослин до стресів значно покращується під впливом ультрафіолетового випромінювання. UV-A і UV-B стимулюють синтез антиоксидантних ферментів, таких як каталаза, пероксидаза і супероксиддисмутаза. Ці ферменти активізують захисні механізми, знижуючи шкоду від активних форм кисню (АФК), які виникають під час стресових умов.
Наприклад, у дослідженнях, в яких використовувалася обробка UV-B для томатів, було відзначено, що рослини ставали більш стійкими до засухи та підвищених температур, а їх врожайність зросла на 12-18% у порівнянні з контрольними групами. Це свідчить про те, що рослини здатні адаптуватися до стресових умов, зберігаючи свою продуктивність.
Використання УФ в агротехнологіях
Сьогодні агрономи та дослідники активно використовують ультрафіолетове випромінювання в агрономії для підвищення продуктивності культур та зменшення втрат від хвороб. Технології, засновані на використанні UV-світильників, все частіше впроваджуються в теплицях і закритих системах вирощування.
Наприклад, використання UV-ламп в теплицях дозволяє не тільки активізувати захисні механізми рослин, а й зменшити потребу в хімічних пестицидах. Дослідження показали, що обробка рослин перед збором урожаю UV-C може знизити чисельність патогенів на поверхні плодів на 90%, що суттєво покращує їх якість та продовольчу безпеку.
Вплив УФ на агросистеми
Ультрафіолетове випромінювання (UV-A, UV-B, UV-C) має значний вплив на рослинний організм, стимулюючи розвиток захисних механізмів, покращуючи стійкість до стресів і допомагаючи боротися з хворобами. Використання УФ-технологій у сільському господарстві відкриває нові горизонти для підвищення продуктивності та якості сільськогосподарських культур.
Розуміння механізмів впливу ультрафіолетового випромінювання на рослини стане важливим кроком у створенні екологічно стійких агросистем та забезпеченні продовольчої безпеки в умовах глобальних змін клімату.
Можливість стежити за новинами у більш стислому форматі в телеграм каналі головна сторінка сайту
