ГОЛОВНА
ГОЛОВНА Поиск
 

страницы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |

Зимние сады. Создание комфортных условий для растений

ZOO-бизнес № 1-2006

Обзор физических и химических свойств жизни должен начинаться не с Земли, а с Солнца, точнее, с самого его центра.
М. Овенден.
«Жизнь во Вселенной»

Вы занимаетесь строительством нового дома — красивого, просторного, удобного жилища для себя и своей семьи. Одним из помещений, которое может придать особое настроение и уют любому дому, является зимний сад. То, насколько хорошо будет в зимнем саду Вам и Вашим близким, в значительной мере зависит от того, сколь комфортно будут чувствовать себя его обитатели. Каковы же факторы, определяющие самочувствие растений?
Растения, к сожалению, не могут ничего «сказать» словами, но некоторые знания из области их физиологии помогут Вам лучше понимать их безмолвный, но достаточно красноречивый язык.
Непременным условием существования растений является наличие четырех главных компонентов, причем в достаточно строгих соотношениях: света, тепла, воды и углекислого газа — главных «действующих лиц» основного процесса в жизни растений — фотосинтеза1. Недостаток одного из компонентов не может компенсироваться другими, ибо избыток любого из них иногда оказывается таким же губительным, как и дефицит. У каждого из этих составляющих своя строго определенная роль, достаточно полно описанная современной наукой. Создание комфортных условий для растений сводится к управлению освещением, температурой, влажностью воздуха и грунта и поддержанию нормального газового баланса.
Драматургия процесса фотосинтеза полностью определяет роли «действующих лиц» и их взаимоотношения. Итак, каков же сценарий? И каковы роли?
Свет, постоянно «бомбардируя» растения строго отмеренными потоками энергии (квантами), запускает «двигатель» фотосинтеза. А дальше все напоминает растасовывание огромной карточной колоды умелым шулером: множество неуловимых, мгновенных, почти волшебных перемещений, итог которых поистине поразителен. Бесчисленное количество молекул хлорофиллов и их соратников — каротинов и других пигментов, белков, углеводов, кислот, аминокислот, жиров и т.д. — образовывают огромный и разнообразный растительный мир Земли.
Вот, например, можжевельник и орхидея совершенно не похожи друг на друга, но оба — результат одного процесса. Поразительные различия в их облике — итог несвободных вариаций природы на тему фотосинтеза. Интерпретаторами выступали различные климатические и геохимические условия, а свет и вода — главные действующие лица — постоянно вносили «творческие коррективы». Отсюда и бесконечное разнообразие растительного мира.
А теперь — непосредственно о свете, воде, углекислом газе и тепле.
Свет. Пики поглощения света растениями лежат в красной и синей областях спектра, но нельзя забывать и об остальных его частях. Разнообразная раскраска растений свидетельствует о том, что большая часть спектра солнечного света, за исключением отражаемого, поглощается, а значит, и потребляется ими. Зеленые же цвета спектра оказываются самыми малоупотребимыми, потому и отражаются растениями максимально. Растительные организмы, населяющие нашу планету, научились отражать ненужное или избыточное излучение, прятаться от слишком мощного светового потока под толстым слоем кожуры или в тени других растений, изменять ориентацию поверхностей относительно направления светового потока. Растения в процессе эволюции сумели «отдифференциировать» собственную чувствительность к лучам различной длины в соответствии с биологической целесообразностью. Не все известно об использовании растениями излучений из крайних областей спектра, но кое-что все же известно. Так, например, мы знаем, что ультрафиолетовые лучи оказывают решающее влияние на возникновение главной движущей силы эволюции — мутаций, на состояние пигментов и ферментов, а инфракрасное излучение является не только поставщиком тепла и регулятором влажности, но еще и влияет на состояние и распределение по поверхности растений фотосенсибилизаторов — пигментов, ответственных за сбор и транспортировку энергии квантов света. Существенные коррективы в формирование разнообразия растительности вносят и физические особенности различных частей спектра солнечного света. Излучения разной длины по-разному преломляются, рассеиваются и поглощаются земной атмосферой. Углы падения солнечных лучей на экваторе, в умеренных широтах и на полюсах очень отличаются друг от друга. Так же сильно отличается и спектральный состав солнечного освещения. Есть еще одно обстоятельство, которым не стоит пренебрегать владельцу или строителю зимнего сада в умеренных широтах — разная высота стояния Солнца летом и зимой. Не учитывая этого, можно приобрести проблемы; учитывая же и умело используя — помочь и себе, и растениям. Неудачное проектирование и строительство зимнего сада лишает Вас возможности создать идеальные условия существования для Ваших растений. Дело не только в бесплатной солнечной энергии, а еще и в том, что искусственное освещение, даже самое мощное, в состоянии помочь лишь в решении локальных задач — досветки отдельных растений для продления периода цветения или добавления ультрафиолета, отфильтрованного остеклением сада.
Вода2. Современный взгляд на роль воды в жизни растений несколько отличается от оценок основателя учения о фотосинтезе К.А. Тимирязева. Как оказалось, энергия квантов света расщепляет не только углекислый газ, но и воду. Именно вода является основным поставщиком материала для строительства хлорофилла. Активная реакция воды (рН3) — очень важный показатель, серьезно изменяющий свойства воды как в качестве материала для строительства хлорофилла, так и в качестве универсального растворителя для доставки необходимых минеральных веществ. Величина рН может стремительно меняться под воздействием совершенно незначительных событий. В природе стабильность активной реакции воды обеспечивается огромными ее массами и буферными веществами, растворяющимися в ней. Для растений вода обладает вполне определенным «вкусом», даже целой гаммой вкусовых оттенков. Растворенные в воде минеральные и органические вещества позволяют растениям самосоздаваться. Значение растворенных в воде веществ настолько фундаментально, что ничтожное количество (буквально след пребывания) некоторых химических элементов (например, молибдена) может сыграть решающую роль в жизни растений. А избыток растворенных в воде веществ, равно как и наличие нежелательных элементов, может сказаться на жизни растения даже более пагубно, чем недостаток необходимых. Правда, многим растениям очень часто бывает нужна и совершенно «безвкусная» вода. Большинство тропических растений научилось восполнять недостаток прикорневой влаги, поглощая атмосферную влагу поверхностью листьев и эффективно используя ее как для расщепления, так и в качестве хладагента для регулировки собственной температуры. Чем менее «вкусна» такая вода, тем лучше. Впрочем, нет правил без исключений: некоторые растения-эпифиты4, например, атмосферные тилляндсии — родственники ананасов и других бромелиевых — полностью отказались от корневого питания и даже от самих корней, научившись получать все необходимое из атмосферы. Вот они-то и любят «вкусную» атмосферную влагу. Об этом важно помнить во время «купания» или опрыскивания растений и при проектировании или строительстве зимнего сада.
Для растений, как и для людей, вода — и друг, и враг. Растения могут утонуть, их корни — задохнуться или сгнить в плотном переувлажненном грунте, стебли и листья — «простудиться» после неуместного холодного душа и быть атакованными «выкормышами» холодной влаги — грибками или мхами. Холодная вода — враг, но в некоторых случаях (например, когда нужно «заставить» цвести отдельные виды орхидей и бромелиевых) — помощник. Еще один парадокс: в умеренных широтах в холодные зимы ветви дерева могут погибнуть, будучи обезвожены студеным ветром, в то время как корни будут убиты холодным вымоканием. Обладателю зимнего сада следует помнить, что очень немногие растения — обитатели жарких сухих местностей, и для большинства растений влажность воздуха — фактор не менее, а часто и более важный, чем вода, увлажняющая грунт.
Углекислый газ — пожалуй, самый спокойный и «бесхитростный» из числа главных «действующих лиц». Он всегда был (в далеком прошлом атмосфера планеты была совершенно иной и состояла из аммиака, сероводорода и углекислого газа; только усиленная работа растений сделала ее таковой, как она есть) и имеется доныне в достаточном количестве. Впрочем, в зимнем саду с ним могут возникнуть некоторые проблемы. По утрам или в периоды ограниченной освещенности содержание углекислого газа в атмосфере зимнего сада может оказаться повышенным. Это явление неприятно не столько для растений, сколько для людей, поэтому строителю зимнего сада необходимо позаботиться о наличии системы вентиляции воздуха.
Тепло — необходимый компонент процесса жизни и роста растений. Оно, хоть и связано напрямую с лучистой энергией Солнца5, не обладает столь многогранным, темпераментным и изменчивым характером, как свет. Стоит отметить, что освещенность в тропиках ночью падает более чем на 90%, а температура — не более чем на 3%. Кроме того, живые организмы сами выделяют немалое количество тепла, которое является ни чем иным, как многократно преобразованной энергией солнечного света. И, тем не менее, никогда не стоит забывать, что тепло и свет в жизни растений неразрывно и пропорционально связаны, а нарушение этой пропорции может не только действовать угнетающе на растения, но и привести их к гибели. Любые продолжительные (читай — сезонные) изменения светового режима в природе связаны с изменением режима теплового. Растения в процессе эволюции это хорошо «запомнили», не следует забывать об этом и нам.
В разных климатических зонах нашей планеты сезонные изменения температуры, влажности и освещенности различны. В тропиках, например, сезонные контрасты менее выразительны, чем в средних широтах, но они есть и оказывают существенное влияние на жизнь растений. Строитель зимнего сада обязан знать и учитывать наличие в природе периодов покоя, а также то, что любые ощутимо продолжительные изменения освещенности должны сопровождаться изменениями температуры, влажности и газового баланса. Сезонно климатические изменения в тундре, Средиземноморье, Гималаях и бразильской сельве несопоставимы, поэтому и существует биотопное разделение зимних садов. Человек до сих пор не научился максимально и с пользой для себя применять солнечную энергию. Будущему владельцу зимнего сада необходимо начать работу с изучения возможностей максимального использования солнечной энергии для создания идеальных условий существования растений, животных и людей в будущем саду. В хорошо продуманном зимнем саду природное светило может делать все — освещать, согревать, охлаждать, восполнять утерянный ультрафиолет, повышать влажность, проветривать помещение и даже опреснять воду для полива и опрыскивания. Для успешного обустройства зимнего сада необходимо иметь хотя бы общие представления о физиологии растений. Это необходимо как тем, кто проектирует и создает зимний сад, так и тем, кто им пользуется.
Сергей Николаевич Семенов,
ландшафтный архитектор,
г. Киев
1 Фотосинтез — превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ. Происходит с участием поглощающих свет пигментов, прежде всего хлорофилла, и обеспечивает все земные организмы химической энергией.
2 Вода — химическое соединение водорода и кислорода, существующее в жидком, твердом и газообразном состояниях.
3 рН — кислотные и щелочные свойства воды (активная реакция). рН меньше 7 — кислая, 7 — нейтральная, больше 7 — щелочная.
4 Эпифиты: эпи — на, фитон — растение (лат.); буквально — живущие на растениях.
5 А знаете ли Вы, что..?
…диаметр Солнца составляет 1400000 км,
что в 110 раз больше диаметра Земли.
Масса нашего светила составляет 20000000000000000000000000000 т — число, которое очень тяжело себе представить;
…термоядерные реакции слияния ядер водорода в ядро гелия в центральных областях Солнца рождают потоки рентгеновского излучения, которые, двигаясь со скоростью света, добираются до поверхности (фотосферы) Солнца аж за 20 тысяч лет, но зато уже в виде полного, непрерывного спектра солнечного излучения за 8 минут добираются до Земли;
…на Землю поступает всего одна двухмиллиардная часть излучения Солнца. Она дарит Земле количество энергии, в 20000 раз превышающее энергетические потребности человечества. И только 0,03% этой энергии напрямую используют растения;
…существование на Земле животворящей окислительной атмосферы — единоличная заслуга растений, которые, в свою очередь, не могли бы появиться без солнечного света;
…все люди нашей планеты, питаясь продуктами труда Солнца и растений, переваривают, окисляют и усваивают ежегодно около 700 миллионов тонн органических веществ. Это позволяет населению Земли не только биологически существовать, но и отдавать окружающему миру в виде тепла, физичес-кой и интеллектуальной работы около четырех квадриллионов килокалорий энергии ежегодно, что превышает продукцию 350 мощных гидроэлектростанций;
…все живые организмы излучают немалое количест-во энергии. Удельное излучение человеческого тела (в пересчете на единицу веса) ощутимо выше удельного излучения Солнца;
…при своей феноменальной чувствительности (от 4 квантов в секунду на всю площадь) человеческий глаз научился совершенно не чувствовать инфракрасное излучение.


Рекламные ссылки на другие сайты